铁路轨道异物入侵的智能识别研究

《铁路轨道异物入侵的智能识别研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、１－ＴＰ３９１公开中图分类号：密级：ＵＤ。本校编号：硕±学位论文论文题目：铁路轨道异物入仅的智能识别研究：０２１３０４２５研究生姓名．：李丹丹学号学校指导教师姓名：侯涛职称：副教授申请学位等级王学硕去学位专业控制理论与控制Ｘ程：：２０１６．６．１７２０１６４论文提交日期．６．：论义答瓣日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加１＾１标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰

2、州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；Ｉ计异签字日期各年Ｉｎ曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰挪交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可レッ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：东丹每导师签名；表

3、：签字曰ｆ曰期年月签字曰期知月分４／＾＾乃］硕士学位论文铁路轨道异物入侵的智能识别研究StudyofForeignObjectIntrusionIntelligentRecognitiononRailwayTrack作者姓名：李丹丹学科、专业：控制理论与控制工程学号：02130425指导教师：侯涛副教授完成日期：2016年4月25兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着我国铁路的快速发展，列车的时速不断提高，铁路运营安全益发重要。近年来，我国铁路线路里程逐渐增加，因异物入侵导致的伤亡事故也越来越多，给人

4、们的生命和财产安全带来严重威胁。本文在深入学习国内外铁路轨道异物入侵检测和人工智能识别相关文献的基础上，重点研究了基于数字图像处理技术的铁路轨道异物入侵的智能识别方法，实现实际环境中有异物入侵时系统准确地识别与及时报警，为铁路安全运营提供了技术支持。论文主要研究内容如下：首先，深入分析了铁路运营安全保障系统面临和存在的问题，以及智能识别铁路轨道异物入侵对列车安全运行的作用和意义，并在研究现有的铁路安全保障系统的前提下，设计了铁路轨道异物入侵智能识别的总体方案。其次，研究了铁路轨道异物入侵危险区域异物检测窗口的建立方法，根据直线型铁路轨道和曲线型铁路轨道形状特点的不

5、同，分别设计了不同的方法对它们建立危险区域异物检测窗口。在遵循论文确定的危险区域异物检测窗口建立依据的原则下，对于直线型铁路轨道，主要通过改进Canny算子和Hough变换相结合的方法进行轨道边缘提取，确定轨道位置，以轨道位置为依据，建立直线型铁路轨道危险区域异物检测窗口；对于曲线型铁路轨道，主要通过在实际场景中标记异物检测区域的方法划分异物检测危险区域，采用将图像先分块处理再合并的方法建立曲线型铁路轨道危险区域异物检测窗口。然后，研究了铁路轨道异物入侵检测方法，阐述了传统背景建模方法的基本原理，提出了一种双背景建模方法，对比分析了背景差分法、帧间差分法及光流法目

6、标检测方法，设计了基于背景差分法和帧间差分法的目标检测方法检测轨道异物目标，并对检测结果进行伪目标处理。经仿真验证表明，该方法能够取得良好的轨道异物检测精度。最后，研究了铁路轨道异物入侵的智能识别方法，包括两个方面：一方面是异物识别方法，主要通过图像相关系数和异物目标与图像的面积比实现异物的智能识别；另一方面是列车识别方法，即列车与异物的区分方法，主要根据列车在行驶过程中列车在序列图像前景中增大或减小的面积完成列车的智能识别。仿真结果表明该方法具有较好的异物智能识别和列车智能识别效果。在理论分析和仿真研究的基础上，论文结论部分对该铁路轨道异物入侵的智能识别方法进行

7、了总结，阐述了论文取得的主要研究成果，提出了一些需要进一步完善和研究的工作。关键词：智能识别；轨道边缘提取；双背景建模；异物检测；异物识别论文类型：应用基础研究-I-兰州交通大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofrailwayinourcountry,thespeedoftrainiscontinuouslyimproved,railwayoperationsecurityhasbecomeincreasinglyimportant.Inrecentyears,China'srailwaylinemileageincre

8、asesg