基于PTZ相机极向投影的铁路限界自动识别方法

作     者：郭保青 马学志 余祖俊 王耀东 朱力强 GUO Baoqing;MA Xuezhi;YU Zujun;WANG Yaodong;ZHU Liqiang

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2018年第40卷第11期

页      面：62-69页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB1200402) 中国铁路总公司科技研究开发计划(2017T001-B) 

主　　题：PTZ相机 小波分析 Hough变换 极向投影 Sift匹配 

摘      要：铁路异物侵入检测对保障铁路运营安全具有重要意义,提出一种基于PTZ (Pan-Tilt-Zoom)相机极向投影进行铁路限界自动识别的方法。针对PTZ相机采集的移动背景图像,提出一种分时图像融合生成匹配模板,利用小波分析、形态学运算和连通域标记进行图像预处理,进而利用Hough变换和钢轨极向投影检测图像中钢轨位置的限界区域标记算法。当相机姿态或焦距调整后,基于Sift特征匹配计算模板图像与新图像间的坐标变换矩阵,提出将模板图像中的限界区域映射为新图像中限界区域的方法。铁路现场实验表明:所提方法能够快速准确地识别由平行钢轨确定的铁路限界,有效解决了PTZ相机无法自动确定限界区域的问题。