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增开列车和缩小行车间距是缓解城市轨道交通客流压力的重要措施,但同时,这也对列车运行控制的安全性提出了更高的要求。现行列车控制系统主要依靠轨道电路确认前方线路的车辆占用,控制列车安全运行。但当轨道电路或信号机出现故障时,由于司机无法了解视野以外的线路状况,极易发生追尾等恶性事故。城市轨道交通列车远程瞭望系统旨在通过图像拼接和无线通信技术扩展司机的视野,向司机提供超出列车制动距离的前方线路状况,以便能够及时发现危险,避免事故发生,这对提高城市轨道交通列车的运行安全具有非常重要的意义。根据城市轨道交通列车远程瞭望系统的功能与需求,论文中提出了列车远程瞭望系统的总体方案,并且由于不具备在轨道交通现场实验的条件,以及出于实验的需要,又实现了基于道路场景的远程瞭望系统实验方案。然后,论文还进一步探讨了利用图像拼接技术实现远程瞭望功能的方法,并设计了远程瞭望实验系统的应用软件。文中以系统的总体方案为基础设计实现了以图像处理系统为主,结合了射频识别(RFID)系统和无线局域网络的远程瞭望系统实验方案。该方案中,车辆基于RFID系统完成定位,并将当前位置信息通过无线网络发送至地面计算机；地面计算机在利用图像拼接获得道路大视野图像的同时,根据车辆的位置通过无线网络向车辆返回其前方道路的图像。针对图像拼接的实现,论文论述了图像拼接中关键的图像配准处理对图像间映射关系的要求,提出了利用图像2D变换预先完成图像透视失真校正,再利用Harris角点、RANSAC算法和单应性变换实现图像配准的图像拼接方法。该方法利用图像校正后的前向平行视图完成图像的拼接,克服了大透视失真图像不满足图像配准模型的要求的问题,实现了基于图像拼接的远程瞭望。最后,基于MFC的应用程序框架在VC++6.0环境下设计了实验系统的应用软件,构建了车载系统,并完成了相应的实验。系统的实验与结果表明,采用图像拼接、无线通信和射频识别技术的远程瞭望系统为保障城市轨道交通的安全运行提供了一种可行的解决方案。