[发明专利]高速列车视频辅助驾驶系统

摘要

本发明提供一种高速列车视频辅助驾驶系统，解决了雾霾天气影响高速列车的正常运行的问题；其方案是，包括安装在高速列车上的视频辅助驾驶设备和安装在地面的视频分析系统，所述的摄像采集设备与视频数据处理单元连接，视频数据处理单元与数据记录单元连接，视频数据处理单元与司机监控终端连接，摄像采集设备、视频数据处理单元、数据记录单元、司机监控终端都与电源单元连接；本发明采用高速超低照度、超宽动态的感光传感器，同时对图像信息进行透雾加工处理，使司机监控显示终端上显示更加清晰可靠的图像；并辅助增加特征图像识别，完成辅助司机驾驶；本发明还具有数据压缩、存储的功能，在进行数据分析时，可对视频进行定位检索。

主权项

一种高速列车视频辅助驾驶系统，包括安装在高速列车上的视频辅助驾驶设备和安装在地面的视频分析系统，其特征在于，所述的安装在高速列车上的视频辅助驾驶设备包括摄像采集设备、视频数据处理单元、数据记录单元、司机监控终端和电源单元，所述的摄像采集设备与视频数据处理单元连接，视频数据处理单元与数据记录单元连接，视频数据处理单元与司机监控终端连接，摄像采集设备、视频数据处理单元、数据记录单元、司机监控终端都与电源单元连接；安装在地面的视频分析系统包括UPS不间断电源、数据交换传输单元、数据分析处理单元、数据库系统RMDB和显示终端，数据交换传输单元接收安装在高速列车上的视频辅助驾驶设备中数据记录单元的视频信息，数据交换传输单元与数据分析处理单元连接，数据分析处理单元与数据库系统RMDB连接，数据分析处理单元和数据库系统RMDB都连接显示终端，数据交换传输单元、数据分析处理单元、数据库系统RMDB和显示终端都与UPS不间断电源连接；摄像采集设备分辨率为720P@30FPS，采集前端视频图像信息，感应外界光线强弱，自动控制调整光圈和曝光时间，使用高速超低照度CCD图像传感器，工作在60FPS上，每次自动对强光区和弱光区分别进行曝光采样，共得到两幅图片，由摄像采集设备的后端进行叠加合成；视频数据处理单元使用FPGA，FPGA对每一帧视频信号进行去雾、去噪处理，视频处理最大延时为30ms，当高速列车的时速为310Km/h时，司机监控终端显示高速列车行进约2.8m；当高速列车时速为80Km/h时，司机监控终端显示高速列车行进约0.77m；当高速列车时速低于40Km/h，司机监控终端显示列车行进小于0.3m；视频数据处理单元使用FPGA将得到的两幅图片中亮度适当的部分分别切割下来，最后进行叠加合成并输出一幅明暗区域都清晰可见的图像，使合成图像工作在30FPS上，当外部空气质量不好时，FPGA实时计算图像效果，自动分析图像是否有雾或水汽、灰尘、脏污等异常并实时开启预先设定的透雾模式，控制安装在高速列车的前视窗处的摄像采集设备通过有选择性的让某些特殊波段的光透过，把数字图像增强系统和光学透雾系统进行智能联动，得到了比普通镜头更好的成像质量。