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基于层次积分梯度的尖轨伸缩位移图像自动判读算法
  • ISSN号:1001-4632
  • 期刊名称:《中国铁道科学》
  • 时间:0
  • 分类:U213.63[交通运输工程—道路与铁道工程] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京交通大学计算机与信息技术学院,北京100044, [2]北京交通大学交通数据分析与挖掘北京市重点实验室,北京100044, [3]北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044, [4]北京交通大学轨道工程北京市重点实验室,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61472029);国家自然科学基金—高铁基金联合资助项目(U1234211); 中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2013G009-B); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014JBM037)
中文摘要:

针对人工判读道岔尖轨伸缩位移图像存在效率低和误差大的问题,为实现尖轨伸缩位移的实时自动监测,提出1种基于层次积分梯度的尖轨伸缩位移图像自动判读算法。采用逐层逼近目标区域的方式,克服尖轨伸缩位移图像中噪声和不相关信息的干扰,以SURF(Speeded Up Robust Features)算子的特征匹配结果为指导,逐步提取图像中的有效区域;利用积分梯度的抗噪特性,根据积分梯度和极值点精确定位刻度尺的特征点位置,结合可信度检验,实现尖轨伸缩位移图像的自动判读。用该算法对监测现场采集的尖轨伸缩位移图像进行判读的结果表明,可在2s内自动判读尖轨伸缩位移图像,总体偏差在0.5mm以内,能够满足目前现场对尖轨伸缩位移实时自动监测的要求。

英文摘要:

Focusing on the problem of poor efficiency and accuracy of the manual interpretation method for the image of switch rail expansion displacement, an automatic interpretation algorithm based on the hierar- chical integral gradient was presented to achieve the real-time automatic monitoring of switch rail expansion displacement. Approaching the target area layer by layer was adopted to overcome the interference of noise and irrelevant information in the image of switch rail expansion displacement. The effective area was extracted step by step from the image under the guidance of the matching results of SURF (Speeded Up Robust Features) operator feature. With the anti-noise characteristics of integral gradient, the feature points of the scale were precisely located according to integral gradient and extreme points. Reliability test was introduced to realize the automatic interpretation for the image of switch rail expansion displacement. The algorithm was applied to interpret the images of switch rail expansion displacement collected from monitoring field. Results show that the proposed algorithm can automatically interpret each image of switch rail expansion displacement in 2 s and the total deviation can be controlled within 0. 5 mm, which can meet the requirements for the real-time automatic monitoring of switch rail expansion displacement.

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期刊信息
  • 《中国铁道科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国铁路总公司
  • 主办单位:铁道科学研究院
  • 主编:阳建鸣
  • 地址:北京海淀区大柳树路2号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgtdkx@rails.cn
  • 电话:010-51849013 5849003
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4632
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2480/U
  • 邮发代号:82-776
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:15268