[发明专利]一种轨道交通远程监测系统

说明书

本发明涉及轨道交通远程监测技术领域，尤其为一种轨道交通远程监测系统，包括摄像机和远程检测系统，所述远程检测系统包括图像拼接模块、中央处理单元、图像采集模块、图像信息提取模块、图像信息显示单元、图像信息储存单元、无线通讯单元和移动终端，所述图像采集模块包括图像几何畸形处理单元和图像噪声处理单元，所述图像信息提取模块包括图像灰度信息处理单元、图像物理特征处理单元和图像内容描述处理单元，通过远距离监测技术不依赖现有的任何测速定位设备，可以同时为司机和自动驾驶系统提供超视距信息，大大提高列车运行控制系统的冗余度和可靠性，对我国轨道交通线路环境智能监测、铁路防灾及城市轨道交通安全水平的提高。

技术领域

本发明涉及轨道交通远程监测技术领域，具体为一种轨道交通远程监测系统。

背景技术

轨道交通在国家综合运输系统中的骨干作用是任何其它交通系统都无法代替的。我国幅员辽阔，铁路多穿行于山区、丘陵地带，泥石流、落石等地质灾害严重威胁着铁路运输安全，近年来多起列车脱轨导致的恶性事故均由地质灾害造成。由于列车速度快，目前列车司机仅能依靠轨道电路、地面应答器、轨旁电缆等地面设施提供的信号进行列车控制。即使是在平原地带，司机双眼的视野范围也很有限，即使发现了影响行车安全的因素，采取措施也为时已晚。

除了干线铁路以外，随着城市规模的日益加大，城市轨道交通被认为是解决交通拥堵的最好方式之一。以北京为例，城市轨道交通承担着巨大的交通客流压力，缩短最小行车间隔已经成为提高城轨载客量的主要手段之一。不断减小的行车间隔对轨道交通信号与控制系统，特别是对列车间距和速度监控的可靠性提出了越来越高的要求。自动监控城轨列车运行的车载ATP/ATO主要依靠轨道电路、地面应答器、轨旁电缆、无线网络等地面设施以及其他辅助手段(如GPS、线路特征匹配)获取行车间距与列车限速。一旦这些设备因外界或自身因素的影响发生故障，极易造成追尾等恶性事故。

若能采用机器视觉、图像处理与现代通讯技术将列车前方的景象发送给列车司机，就能提高司机处置危险的能力，避免事故的发生，因此提出一种轨道交通远程监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道交通远程监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轨道交通远程监测系统，包括摄像机和远程检测系统，所述远程检测系统包括图像拼接模块、中央处理单元、图像采集模块、图像信息提取模块、图像信息显示单元、图像信息储存单元、无线通讯单元和移动终端，所述图像采集模块包括图像几何畸形处理单元和图像噪声处理单元，所述图像信息提取模块包括图像灰度信息处理单元、图像物理特征处理单元和图像内容描述处理单元，所述图像拼接模块包括图像预处理、图像配准、图像融合与边界平滑。

优选的，所述图片拼接模块包括大视场图像、图像恢复、计算机特效、视频图像压缩和视频编辑、图像降噪、视场扩展、运动物体去除、模糊消除、空间解析度提高、动态方位增强。

优选的，所述摄像机在轨道沿线布置多个分别获取各自图像，利用图像拼接技术将多个摄像机的图像拼接成一幅覆盖较远距离的视频景象，并利用无线传输系统将该影像发送给运行中的列车。

优选的，所述图像拼接模块采用相位相关度法是基于频域的配准常用算法，它将图像由空域变换到频域以后再进行配准；相位相关度法思想是利用傅立叶变换的位移性质，对于两幅数字图像s,t，其对应的傅立叶变换为S,T，即：S＝F{s}＝e；T＝F{t}＝e；若图像s,t相差一个平移量(x,y)，即有：s(x,y)＝t(x-x,y-y)；根据傅立叶变换的位移性质，上式的傅立叶变换为：S()＝e T()。

优选的，所述图像配准主要是将不同时间、不同传感器(成像设备)或不同条件下(气候、照度、摄像位置和角度等)获取的同一场景的两幅或多幅图像进行匹配、叠加或处理的过程，通过对准，可以计算出一个场景的不同视图之间的点到点的映射。