[发明专利]基于红外热成像和计算机视觉的轨道故障检测方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于红外热成像和计算机视觉的轨道故障检测方法及系统，该方法的步骤为：无人机进行电车轨道图像采集；地面站接收高清摄像头图像数据进行图像预处理；对槽内较暗区域和槽外较亮区域进行两次多阈值轨道区域分割，依据较亮较暗区域相邻的距离特征分割轨道区域，提取得到轨道图像；红外热像图进行灰度化，采用相对温差法提取轨道上的高温区；预处理后的图像与轨道检测窗口叠加，掩膜得到感兴趣区域，感兴趣区域进行边缘闭合判断和填充得到连通区域，筛选连通区域得到疑似轨道异物；疑似轨道异物输入BP神经网络进行识别，得到异物分类结果。本发明实时进行轨道异物识别和温度检测，减少轨道交通的事故发生率，提高电车运行安全性。

主权项

1.一种基于红外热成像和计算机视觉的轨道故障检测方法，其特征在于，包括下述步骤：S1：将高清摄像头和红外热成像仪安装在无人机上，无人机巡检过程中将获取到的轨道图像实时传回地面站；S2：图像预处理：地面站接收高清摄像头图像数据，进行图像预处理，所述图像预处理包括图像灰度化、图像滤波、图像加强和边缘检测；S3：提取轨道图像：采用轨道槽内较暗灰度阈值对高清摄像头图像数据进行一次分割后，再采用轨道槽外较亮灰度阈值进行分割，最后依据较亮较暗区域相邻的距离特征分割轨道区域，提取得到轨道图像；S4：红外温度检测：根据提取出的轨道图像在高清摄像头采集到的原图中的位置信息，结合红外热成像仪和高清摄像头的位置和角度关系得到红外热像图中对应的轨道位置，并将红外成热像仪接收到的红外热像图灰度化，提取灰度值，采用相对温差法判断轨道上是否存在高温区，若存在则提取高温区并计算区域面积和最高温度点；S5：疑似轨道异物筛选：将预处理后的图像与提取得到的轨道图像进行叠加，掩膜得到感兴趣区域，对感兴趣区域进行边缘闭合判断和填充，得到连通区域，对连通区域进行筛选，得到疑似轨道异物；S6：轨道异物识别：将疑似轨道异物输入BP神经网络中进行识别，得到异物分类结果。