[发明专利]一种对开式刀闸运动状态的精确检测方法

权利要求书

1.一种对开式刀闸运动状态的精确检测方法，其特征在于，包括：采集对开式刀闸的实时监控视频，根据实时监控视频的初始帧图像同步确定刀闸的初始状态和运动方向；对于初始帧图像后的每一帧图像利用同样的方式依次进行精确分析，对下一帧图像的精确分析方式为：计算下一帧图像中左刀闸臂和右刀闸臂之间的初始夹角，结合该帧图像的前一帧图像估算系统误差，结合系统误差利用加权移动平均法确定该帧图像中左刀闸臂和右刀闸臂间的校正夹角，根据校正夹角精确分析该帧图像中刀闸的状态并记录；同样的方式继续处理下一帧图像，直至检测到刀闸停止运动，验证视频中刀闸运动的最终状态。

2.根据权利要求1所述的对开式刀闸运动状态的精确检测方法，其特征在于，根据实时监控视频的初始帧图像同步确定刀闸的初始状态和运动方向的具体方式为：

未给定刀闸的初始状态和运动方向，获取实时监控视频第一帧图像中刀闸的状态，若第一帧图像中刀闸的状态是闭合，运动方向是从闭合到打开，若刀闸的状态是打开，运动方向是从打开到闭合，若刀闸的状态是虚合，继续检测下一帧图像直至刀闸的状态改变后再确定运动方向，第一帧图像中刀闸的状态为刀闸的初始状态，第一帧图像为初始帧图像；

给定刀闸的初始状态和运动方向，获取实时监控视频第一帧图像中刀闸的状态，用于验证初始状态，若第一帧图像中刀闸的状态与初始状态不一致，同样的方式依次处理下一帧图像，直至出现刀闸状态和初始状态一致的一帧图像，该帧图像为初始帧图像。

3.根据权利要求1所述的对开式刀闸运动状态的精确检测方法，其特征在于，计算下一帧图像中左刀闸臂和右刀闸臂之间的初始夹角的具体计算方式为：

利用采集实时监控视频的监控设备在同样的位置下获取对开式刀闸的任一帧图像，利用该帧图像建立对开式刀闸的刀闸臂的边界线模型并保存为模型文件，根据模型文件计算刀闸臂的中点和中线；

通过多种途径获取对开式刀闸的样本图像，利用深度学习对样本图像进行训练获取训练模型，利用训练模型对该帧图像进行检测，获取该帧图像中所有的刀闸区域和刀闸状态，再结合模型文件对该帧图像中的刀闸进行定位；

根据上述定位的结果对该帧图像进行边缘检测，获取边缘线集合，计算该帧图像中刀闸臂的左中点和右中点到边缘线集合中的每条边缘线的距离，将不在阈值范围内的距离所对应的边缘线剔除，获取更新边缘线集合；

利用中线将更新边缘线集合左右区分，分别获取左刀闸臂边缘线集合和右刀闸臂边缘线集合，将左刀闸臂边缘线集合和右刀闸臂边缘线集合进行权重分配，将权重分配后的左刀闸臂边缘线集合和右刀闸臂边缘线集合进行对称配对，确定最终的左刀闸臂边缘线和右刀闸臂边缘线，以最终的左刀闸臂边缘线和右刀闸臂边缘线为基准，计算左刀闸臂和右刀闸臂之间的初始夹角。