基于图像识别的联锁人机界面检测方法研究

作     者：夏运超 李鹍 朱林富 Xia Yunchao;Li Kun;Zhu Linfu

作者机构：中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2024年第47卷第18期

页      面：182-192页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国铁道科学研究院集团有限公司科研课题(2023YJ288)项目资助 

主　　题：计算机联锁人机界面 图像处理 自动化测试系统 

摘      要：铁路信号系统是保证铁路运输安全高效运行的重要技术手段,计算机联锁系统作为铁路信号系统的关键设备,系统自身的完备性测试必不可少。联锁人机界面是联锁系统的重要组成部分,通过作业人员操作,可向信号设备发送控制命令,并接收显示现场设备表示状态信息。对联锁人机界面依照标准规范进行检测,是确保联锁系统正常运行、保证铁路行车安全的重要技术手段。目前针对联锁人机界面的测试大都依靠人工,存在测试效率低下、测试过程不可追溯等问题。本文基于归一化平方差算法,提出适用于实时图形界面检测的模板匹配方案;分析联锁人机界面图像的局部特征,提出非侵入式无失真图像像素特征识别方法;将人工操作步骤建模抽象为计算机可识别语言;提出13种自定义关键字,实现模拟联锁人机界面操作;自动捕获分析图像、文字、语音信息,精确计算图像RGB三原色模型值,判断测试结果规范符合性,提高了检测结果准确性和一致性。经验证对比,所提出的联锁人机界面检测方法,实现了全过程自动化测试,可视化全部操作流程,测试结果及中间环节均可追溯,极大地提高了测试效率和测试结果的可信度。