道口安全报警系统相关技术研究

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文作者姓名：塑丞丞指导教师：王遨验硒塞虽主垦抖堂院选陋让篡建丕婴塞压姜凰盛硒塞丛生国型堂院选圈让簋堇丕硒塞压学位类别：王程殛±学科专业：让篡扭抖堂皇拉本培养单位：生国抖堂院沈阳让篡拉丕硒塞压2013年5月ByADissertationSubmittedtoGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirem

2、entForthedegreeofMasterofComputerTechnologyShenyangInstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciencesMay，2013独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出

3、重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。签名：盔她弘日期：兰垒迄：羔：丝关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以公布学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)虢蛔玉丑导师虢．磁监鱼兰亟隙地：列彩签名：蛔玉丑导师签名：必笙：I垦!兰

4、：鱼日期：垒垒垦：￡!g摘要长期以来，制约铁路产业发展的一个重要原因是是铁路道口安全防护问题。在封闭式铁路改建中，铁路道口安全报警系统可以有效地缓解道口安全问题，现有的道口监控系统只可以将道口视频传送给靠近的列车或后端调度中心，需要由工作人员来监控道口视频、对画面分析，判断道13情况，对此造成的视觉劳动繁重。针对以上出现的问题，本论文详细分析了引起铁路道口事故频繁发生的原因，开发研制了铁路道口安全报警系统，此系统提出了一种有效地基于道口障碍物检测算法，其可以实现铁路道口障碍物的自动检测和识别，无须有人员看守

5、。首先，本文对铁路道口安全报警系统的设计方案及系统组成进行了详细介绍；并对安全报警系统的核心问题即道口障碍物检测问题，所需的道口现场画面进行图像预处理，应用到了图像色彩空间转换、平滑滤波去噪及视频稳像技术。其中视频稳像技术是采用块匹配法求得宏模块的运动偏移量，将局部的运动偏移量均值作为当前图像的全局运动补偿量。其次，本文提出了基于分块背景更新理论的计分板障碍物检测方法。分块背景更新理论是将视频图像进行分块建模，实际上对图像的全局背景更新即是对模型中的每一个小块进行更新，将检测到障碍物的小分块暂不进行更新至全

6、局背景中。并通过计分板模型对检测到障碍物的图像帧进行累积帧操作，当累积帧达到报警阈值时系统发出报警。最后，通过实验对本文所提出的铁路道13安全报警系统的性能、稳定性及识别效果的准确率等分别进行测试及分析比较。实验结果表明，本文所提出的道1：3报警系统在系统的准确性及实用性等方面均具有很好的表现，对维护铁路道口的安全，具有其重要的意义及价值。【关键词】稳像背景差分方法分块背景更新模型理论计分板模型障碍物检测道口安全报警系统相关技术研究ABSTRACTTherailwaylevelcrossingsafetyp

7、roblemisoneofimportantfactorsrestrictdevelopmentofrailwaytransportationforalongtime．Duringthereconstructionofenclosedrailwaysystems，Level—crossingsSecurityAlarmSystemcaneffectivelyrelievelevel--crossingssafetyproblems．TheexistingLevel—crossingsSecurityAlar

8、mSystemjustsendthevideostothetrainorthemonitoringcenterthroughthenetwork．Andthenatrainedpersonalwaysobservesthemonitorscreen，andanalysesthescenes，andjudgesthesituationofthefrontrailwaylevelcrossing．Thatisanon