[发明专利]基于生成对抗网络的铁路道口异常事件检测方法及系统

权利要求书

1.基于生成对抗网络的铁路道口异常事件检测方法，其特征是，包括：

采集待检测的铁道路口视频；

对待检测的铁道路口视频进行处理，判断是否需要异常事件检测，如果铁道路口栏杆抬起，则暂停异常事件检测，如果铁道路口栏杆放下，则进入下一步；

基于训练后的生成对抗网络，对待检测的铁道路口视频进行异常事件检测，输出异常事件检测结果；

所述生成对抗网络，其网络结构包括：

相互连接的图像生成网络和鉴别器；

其中，图像生成网络，包括：并列的RGB输入支路和光流输入支路；

其中，RGB输入支路，包括：依次连接的第一编码模块、第二编码模块、第三编码模块、第四编码模块、记忆增强模块、第一解码模块、第二解码模块、第三解码模块和第四解码模块；

其中，光流输入支路，包括：光流提取网络Lite Flow Net、第五编码模块、第六编码模块和第七编码模块；其中，第七编码模块的输出端与第三编码模块的输端出采用CONCAT合并的方式融合，融合后的数据送入第四编码模块；

其中，鉴别器，包括：依次连接的卷积层a1、卷积层a2、卷积层a3、卷积层a4和Sigmoid函数层；

其中，第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七编码模块的内部结构是一样的，第一编码模块，包括：依次连接的卷积层b1、卷积层b2和最大池化层b3；

其中，第一、第二、第三和第四解码模块的内部结构是一样的，第一解码模块，包括：依次连接的反卷积层c1、卷积层c2和卷积层c3；

其中，第一编码模块的输出端与第四解码模块的输入端连接，第二编码模块的输出端与第三解码模块的输入端连接，第三编码模块的输出端与第二解码模块的输入端连接；

其中，记忆增强模块，包括：稀疏处理单元；其中，稀疏处理单元的输入端与第四编码模块的输出端连接，稀疏处理单元的输出端与第一解码模块的输入端连接。

2.如权利要求1所述的基于生成对抗网络的铁路道口异常事件检测方法，其特征是，对待检测的铁道路口视频进行处理，判断是否需要异常事件检测，如果铁道路口栏杆抬起，则暂停异常事件检测，如果铁道路口栏杆放下，则进入下一步；具体步骤包括：

对待检测的铁道路口视频的第i帧图像提取前景图像，其中i的取值范围为正整数；

对前景图像，进行去除干扰处理；

对干扰处理后的图像，进行边缘检测；

对边缘检测后的图像，进行直线检测；

计算图像中的直线与水平的夹角，如果夹角持续增大，则表示栏杆抬起，则暂停异常事件检测；如果夹角持续减小，则表示铁道路口栏杆放下，则开始进行异常事件检测。

3.如权利要求2所述的基于生成对抗网络的铁路道口异常事件检测方法，其特征是，对待检测的铁道路口视频的第i帧图像提取前景图像；具体是采用高斯混合模型GMM，对待检测的铁道路口视频的第i帧图像提取前景图像；

对前景图像，进行去除干扰处理；具体包括：

采用形态学方法中的开运算去除图像中的孤立点和毛刺，实现干扰去除和目标前景的保留；

对干扰处理后的图像，进行边缘检测；

采用Canny边缘检测算法，对干扰处理后的图像，进行边缘检测；

对边缘检测后的图像，进行直线检测；

采用Hough直线检测算法，对边缘检测后的图像，进行直线检测。

4.如权利要求1所述的基于生成对抗网络的铁路道口异常事件检测方法，其特征是，基于训练后的生成对抗网络，对待检测的铁道路口视频进行异常事件检测，输出异常事件检测结果；具体步骤包括：

待检测的铁道路口视频输入到训练后的生成对抗网络的图像生成网络中，图像生成网络生成预测视频帧；

将预测视频帧与无异常事件的视频帧进行差异度比较，如果差异度大于设定阈值，则表示存在异常事件，否则，表示没有异常事件。