基于计算机视觉的钢轨缺陷算法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:kelly1105
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
截至2015年底,我国普通铁路运营里程为10.2万公里,高铁运营里程为1.9万公里,所以钢轨的检测和维护显得愈加重要。传统的检测方法都是基于人工巡逻检测,每个铁路巡道工需要负责几十公里的路段,对于钢轨状况的判断缺乏统一客观的标准,因为铁路巡检工作的特殊性质:重复性强、工作强度大,人工缺陷检测的漏检率和误判率往往很高。因此铁路相关部门以及铁路科研院所就需要设计一个自动化的铁路缺陷检测系统来部分取代传统的人工寻道检测。基于计算机视觉的钢轨检测算法不仅解决了人工检测的漏检率高和误判率高等问题,算法在检测速度上也有很大的提高,算法基本上一个小时就可以完成人工寻道几天的工作量,大大节约了检测成本。本文提出的检测算法主要用于识别钢轨的块状缺陷和光带缺陷。块状缺陷检测算法主要有分为四个模块:(1)基于钢轨图像的特点设计了一个预处理算法用于提高钢轨缺陷部分与背景部分的对比度;(2)构建基于相位谱的显著性模型,将显著性区域检测和钢轨缺陷检测相融合;(3)根据钢轨背景一致性的特点,构建钢轨的背景差模型,最后将背景差模型和钢轨显著图相结合;(4)提出了基于OTSU的双阈值分割方法用于提取缺陷。算法的误报率和漏报率很低,检测速度上也基本满足实时检测的要求。光带缺陷检测算法分成为光带检测和缺陷分类两个模块:(1)基于钢轨图像的特点,构建钢轨图像列向量的特征,提出了基于列向量特征的光带边缘检测算法;(2)从光带边缘的检测结果中提取特征信息用于光带缺陷的分类:光带过宽、光带过窄、光带偏心和光带不匀,这种异常光带检测方法主要是用于替代人工使用刻度尺检测。
其他文献
随着第四代移动通讯技术的崛起和智能终端的迅速发展,移动设备的网络连入量占据互联网的份额也越来越大,在移动互联网时代,数据业务渐变成了用户的核心需求,数据价值也将会成
具备微型摄像机和视频信号发射机功能的无线胶囊内窥镜(Wireless Capsule Endoscopy)是一种新型的胃肠道疾病内镜诊断系统。自从2000年前后投入临床使用以来,它可获取病人整
随着Internet的持续快速发展,音频/视频会议、视频点播、远程教学等实时多媒体应用日益广泛。这些实时多媒体应用要求将信息从源节点同时传送给多个目的节点,促使了多播技术的
随着移动通信、移动终端和无线网络技术的不断扩大和发展,基于位置的服务快速发展,定位技术是基于位置服务的基础与关键技术。目前室外定位技术得到了广泛的发展,而室内定位技术
定性评价是从大量的统计数据中抽取出能反映事物本质的定性概念,是对评价对象做出定性结论的主要手段。当前随着我国高等教育规模的不断扩大,高校的教学管理任务日趋繁重,而学评
DNA计算是一种基于分子和相关酶之间某些生化反应过程的一种新的计算模式。不仅克服了电子计算机存储量小与运算速度慢这两个严重不足,而且表现出了高度并行性、海量存储能力
近年来,随着模式识别和计算机视觉的发展,根据人脸图像自动进行年龄估计在人机交互、安全监控和娱乐等领域已经成为一个非常热门的话题。人脸图像的自动年龄估计问题是指采用
粗糙集理论是1982年由波兰科学家Z.Pawlak年提出的一种分析不精确、模糊、不确定和不完备信息的数学工具。因为它不需要任何先验知识或者其他额外的信息,就能高效地分析和处理
在计算机发展的历史中,仿真技术一直是一个重要的研究热点,随着现代计算机仿真技术的发展,仿真技术已广泛应用于芯片设计、系统开发、网络安全等领域。由于芯片技术的快速发展,MC
随着Internet的迅猛发展,在互联网中存在有大量无用甚至是非法的信息,这些信息会影响人们的正常生活,并对社会造成不良的影响,因此需要对这些信息进行过滤。一个好的过滤系统应当