[发明专利]一种高速铁路接触网目标检测与跟踪方法

权利要求书

1.一种高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集样本红外视频；

S2：对S1中的样本红外视频进行帧处理，得到样本图像；

S3：对S2中的样本图像进行预处理；

S4：对于S3中得到的图像，利用Hough变换连接样本图像中的承力索和导线的边缘；

S5：确定受力接触导线的跟踪策略，并对其进行跟踪；

S6：基于Kalman滤波预测目标接触导线运动轨迹，在出现漏检或错检的情况下修正跟踪结果。

2.根据权利要求1所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述S3的预处理至少包括灰度化和感兴趣区域提取。

3.根据权利要求2所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述灰度化针对红外图像进行，然后直接采用prewitt边缘检测算法提取接触网的边缘特征信息。

4.根据权利要求1所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述S4具体包含以下步骤：

S41：记录候选目标直线边缘的像素点坐标，保存到一个二维数组中；

S42：对二维数组中边缘像素点按式ρ＝xcosθ+ysinθ逐点进行Hough变换，得到参数矩阵[ρ,θ]并保存到一个积累的霍夫矩阵中；

S43：在霍夫矩阵中进行峰值检测，找出霍夫矩阵中的最大值点，记录其值并保存位置，并对峰值点及周围小领域内的点的值进行清零；

S44：消除过连接直线与伪直线；

S45：合并、拟合直线。

5.根据权利要求4所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述S43需循环求最大值点：完成第一个峰值检测并清零后，接着求霍夫矩阵中第二个最大值点并进行同样的后续步骤，直到将所有满足条件的最大值点检测完成。

6.根据权利要求4所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述S45根据直线间的夹角，用最小二乘法合并、拟合直线，修正Hough变换方法提取直线的精度。

7.根据权利要求1所述的高速铁路接触网目标检测与跟踪方法，其特征在于，所述S5具体包含以下步骤：

S51，利用Hough变换方法检测感兴趣区域中的接触导线；

S52：将检测到的接触导线的特征值指派给相应的追踪器；

S53：基于特征参数确定受力接触导线的跟踪策略，并对受力接触导线进行跟踪。