接觸網(wǎng)安全是高速鐵路運輸安全的關(guān)鍵問題之一,人工檢測的效率低、成本高,必須探索自動檢測方法�，F(xiàn)有測距和目標檢測方法包括雙目視覺、特征識別、深度學習等,不能很好的適應接觸網(wǎng)的拍攝和檢測環(huán)境。為實現(xiàn)接觸網(wǎng)安全隱患的自動檢測,對危樹、硬彎、燃弧等問題展開了研究,提出了基于機器視覺的接觸網(wǎng)安全問題檢測技術(shù)。危樹判定的依據(jù)是樹木分支與接觸網(wǎng)支架的距離比較,由于鐵路運輸線路長,危樹圖像只能在列車上拍攝,無法獲取穩(wěn)定的雙目視頻或人工標注,針對以上問題提出基于縱向視差的危樹檢測方法。該方法根據(jù)樹木區(qū)域的顏色特征和結(jié)構(gòu)特征,采用多尺度的顏色閾值分割和分形維數(shù)計算方法,得到包含樹木分支結(jié)構(gòu)的樹木子區(qū)域,借鑒雙目視覺測距算法的基本思路,通過圖像區(qū)域在前后兩幀中的位移和攝像機的移動,估計區(qū)域到成像面中心的距離,利用該距離獲取樹木區(qū)域與接觸網(wǎng)支架的位置關(guān)系對危樹進行判定。接觸線硬彎是線形結(jié)構(gòu)上小半徑、大弧度的彎曲現(xiàn)象,難以根據(jù)圖像的基本特征發(fā)現(xiàn)和識別,針對這個問題提出基于直線擬合和距離積分的檢測方法。該方法基于接觸線的結(jié)構(gòu)特征,采用距離變換方法提取圖像骨架,利用連通性檢測和直線擬合獲得圖像中線條中軸的直線方程,...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究目的與意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 理論與技術(shù)基礎
    2.1 圖像測距技術(shù)
        2.1.1 相機標定
        2.1.2 雙目視覺
        2.1.3 光流法
    2.2 圖像特征識別
        2.2.1 圖像識別問題
        2.2.2 圖像特征與特征提取
        2.2.3 特征識別方法
    2.3 基于機器學習的圖像識別
        2.3.1 機器學習理論與方法
        2.3.2 深度神經(jīng)網(wǎng)絡
        2.3.3 深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡
    2.4 圖像處理算法實現(xiàn)技術(shù)
        2.4.1 C++與OpenCV
        2.4.2 Python
        2.4.3 PyTorch
    2.5 本章小節(jié)
第3章 鐵路危樹檢測
    3.1 圖像的多尺度顏色閾值分割
    3.2 樹木區(qū)域識別
    3.3 樹木區(qū)域測距
    3.4 接觸網(wǎng)支架檢測與危樹判定
    3.5 實驗結(jié)果與分析
    3.6 本章小節(jié)
第4章 接觸線硬彎檢測
    4.1 圖像骨架提取
    4.2 接觸線識別
    4.3 接觸線硬彎檢測
    4.4 實驗結(jié)果與分析
    4.5 本章小節(jié)
第5章 燃弧檢測與分類
    5.1 弓網(wǎng)燃弧
    5.2 基于機器學習的燃弧檢測和分類方案設計
    5.3 基于ResNet網(wǎng)絡的燃弧檢測
    5.4 基于DarkNet-53 網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)部件識別
    5.5 實驗結(jié)果與分析
    5.6 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
在讀期間公開發(fā)表論文(著)及科研情況



本文編號：3751954