用于动车组故障检测的图像识别算法

动车组运行故障动态图像检测系统（TEDS）通过比对现场图像与其历史图像,实现列车运行状态的实时监测和自动报警。由于不同时间采集的图像存在一定程度的差异性,使得单纯基于SIFT特征匹配的故障识别算法误报率较高。为此,本文提出一种自适应融合局部和全局匹配的图像故障识别算法:将图像以车厢为基准对齐配准;基于SIFT特征匹配,通过局部比对粗略定位故障区域;以上述区域为模板,搜寻历史图像以精准定位故障位置。实验结果表明,本算法能有效地分析和预警运行动车组的异常情况,使得系统用户可及时发现重大故障,提升动车运营质量。     

动车组运行状态智能检测装备

动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。     

基于人群运动变化规律的异常行为检测算法

实时检测公共场所的群体异常行为对维护公共安全、保障人民群众的生命和财产安全具有重要意义。研究表明,当人群的动作行为按照一定规律变化时,人群是正常行为,反之则为异常行为。为此,文章挖掘视频中的人群运动变化规律,建立异常行为检测算法,对异常行为进行识别定位。该算法在UMN数据集和自建数据集上进行了性能评测,并与其他算法进行对比分析。实验结果证明了该算法在异常行为检测中的有效性。     

基于旅客面部特征的实名制铁路车票检票身份认证算法

为了高效地完成实名制铁路车票的验票流程,提出1种基于旅客面部Gabor特征的身份认证算法.采用二维Gabor滤波器提取人脸图像的Gabor特征,并对这些特征进行变换和重组;对重组后得到的特征矩阵进行类内差和类间差运算,获得初始样本,并运用主成分分析法进行样本降维,构造出支持向量机分类器,从而通过支持向量机分类器实现旅客身份的认证.在F-Gnet人脸图像库上的实验结果表明,该算法的正确认证率可达94.14％,且对光照与人脸表情变化具有鲁棒性.     

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随着火车票实名制的不断推广,人工核实身份的验票方式已不能满足实际需求,鉴于此本文提出一种基于词包模型的人脸身份认证算法,通过人脸比对自动完成身份核实.首先提取每幅图像的尺度不变特征变换(SIFT)描述子;其次利用词包模型(BOVW)构建人脸的典型特征;随后训练SVM分类器,将同一人不同年龄段的图像作为同一类,针对同一人的类内相似性和不同人的类间差异性进行建模;最后通过SVM分类器分别对旅客图像和其身份证图像进行分类,根据所属类别的一致性判断是否属于同一人.实验结果表明,本算法能有效地进行身份认证,并且针对图像质量较低、光照情况不可控的情况仍可达到比较高的准确率.     

机车驾驶路面状况监控系统障碍检测算法的研究

提出基于铁路智能视频监控图像序列分析的铁轨路障检测算法,即通过图像预处理突出铁轨信息,确定铁轨边缘像素;沿铁轨边缘建立检测窗,计算分析铁轨检测窗内的纹理特征;结合纹理特征及灰度特征进行铁轨障碍物的检测.在检测出路障目标的基础上对机车驾驶员提供实时的警报.实验结果表明,该算法检测速度快、可靠性高,可运用于实际路面状况检测系统.     

面向“一体化”交通枢纽的智能引导设备

“一体化”交通枢纽的出现,不仅可实现铁路和航空两种交通工具的共享双赢,更为旅客出行带来了诸多便利。然而,具有空铁联运功能的车站占地面积较大,如何在庞大、复杂的区域进行便捷换乘,成为亟待解决的问题。为此提出了一种面向“一体化”交通枢纽的智能引导设备,以“畅通融合、智能便捷”为理念,实现一张“脸”知行程,根据旅客人脸特征查询行程,显示路径引导,显著提升旅客出行体验,降低车站服务成本,使得旅客可以真正地享受“一体化”交通枢纽带来的便捷服务。     

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为了提高复杂环境下智能视频监控对运动目标跟踪的可靠性,提出一种基于改进的颜色特征和直方图更新的Mean-Shift跟踪算法.该算法利用像素点局部颜色变化作为跟踪目标像素点特征,弥补单一颜色值特征对目标表征的不足;并根据Mean-Shift跟踪结果和目标匹配程度对目标直方图进行更新,保证在目标姿态和大小发生变化时目标特征直方图的有效性.实验结果表明：与传统Mean-Shift算法相比,改进的颜色特征减小了相似背景像素对运动目标的干扰,目标直方图的更新提高了Mean-Shift算法对目标姿态和大小改变的鲁棒性.算法提高了基于颜色特征的Mean-Shift算法对复杂环境中运动目标进行实时跟踪的可靠性.