[发明专利]基于线阵成像的列车车门定位方法及系统

权利要求书

1.基于线阵成像的列车车门定位方法，其特征在于，包括：

步骤S100，设置于进站端固定位置的线阵相机采用固定行频获取全列车进站扫描图像；同时，获取列车进站速度-时间曲线；

步骤S200，采用训练好的神经网络模型识别所述扫描图像中的各个车门目标，记录图像中各个车门的车门前侧水平像素坐标R(i)和车门后侧水平像素坐标L(i)，i为从车头起的车门序号；

步骤S300，根据车门前侧水平像素坐标R(i)和车门后侧水平像素坐标L(i)计算图像中各个车门的前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)；

步骤S400，根据所述前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)，结合所述速度-时间曲线计算各个车门的宽度，以及各个车门前侧或后侧至车头的距离；

步骤S500，获取列车停稳后的车头位置，根据各个车门至车头的相对距离输出各个车门的定位结果。

2.根据权利要求1所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S100中，根据测速雷达测取列车进站速度-时间曲线；所述测速雷达设置于所述线阵相机固定位置，其与所述线阵相机呈水平或竖直排列。

3.根据权利要求1所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S200中，所述神经网络模型为卷积神经网络。

4.根据权利要求1所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S300中，根据车门前侧水平像素坐标R(i)和车门后侧水平像素坐标L(i)，结合所述扫描图像中首帧车头图像采集时间和所述线阵相机的行频计算前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)。

5.根据权利要求1所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S300中，根据下式计算前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)：

其中，T1为所述扫描图像中首帧车头图像采集时间，T2为所述扫描图像中末帧车尾图像采集时间，M为所述扫描图像的扫描行数。

6.根据权利要求1所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S400中，计算各个车门的宽度W和该车门右端到列车车头的距离D：

其中，v为列车进站实时速度，t为时间。

7.根据权利要求6所述的列车车门定位方法，其特征在于：步骤S400中，结合速度-时间曲线计算各个车门的宽度后，计算各个车门的平均宽度或中位宽度作为标准宽度。

8.根据权利要求7所述的列车车门定位方法，其特征在于：根据各个车门的标准宽度进行车门宽度校正，所述校正过程以各个车门前侧为基准，所述车门前侧向车尾方向移动一个所述标准宽度即为车门后侧。

9.基于线阵成像的列车车门定位系统，其特征在于，包括：

线阵相机，设置于进站端固定位置，用于获取全列车进站扫描图像；

测速装置，设置于所述进站端固定位置，用于获取列车进站速度-时间曲线；

测距装置，设置于出站端固定位置，用于测量列车停稳后的车头位置；

车门目标识别模块，用于识别所述扫描图像中的各个车门目标，并记录图像中各个车门的车门前侧水平像素坐标R(i)和车门后侧水平像素坐标L(i)，i为从车头起的车门序号；

车门时间获取模块，其根据车门前侧水平像素坐标R(i)和车门后侧水平像素坐标L(i)计算图像中各个车门的前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)；

车门位置定位模块，其根据所述前侧图像帧采集时间TR(i)和后侧图像帧采集时间TL(i)，结合所述速度-时间曲线计算各个车门的宽度，以及各个车门前侧或后侧至车头的距离；并用于获取列车停稳后的车头位置，根据各个车门至车头的相对距离输出各个车门的定位结果。

10.根据权利要求9所述的列车车门定位系统，其特征在于：所述测速装置为测速雷达，其与所述线阵相机呈水平或竖直排列；或者所述测速装置采用设置轨道上的电磁式接近传感器，其采用记录轮轴的方式获取列车进站速度。