基于相似度的道岔健康状态评估及故障检测方法研究

针对道岔系统故障诊断需要大量数据且较难获取的情况,提出基于波形相似度的健康状态评估及故障检测算法.使用SURF算法进行特征点预提取,提高计算的实时性;通过Hausdorff距离计算待识别曲线与标准曲线间的相似度,确定健康值及理论故障时间;对于已经处于故障状态的样本,与故障曲线库内模板曲线进行对比,选择匹配度最大的故障模板曲线所对应的故障类型作为待识别曲线的可能故障,从而提出检修意见.实例分析表明,该方法准确率高、速度快、适应性强,具有实际应用价值.     

视频丢失快速检测算法研究

随着视频监控规模的不断增大,对视频监控终端进行自动诊断成为迫切需求。针对视频监控中经常发生的视频丢失故障,提出一种诊断算法,并进行系统设计和实现。该算法基于监控图像和差分图像的直方图分布特征,对视频丢失进行快速、准确的检测。通过对视频质量诊断系统实际运行结果进行分析,该算法能够满足视频监控故障自动诊断的需求。     

LCF-96列车超速防护系统故障检测方法的研究

基于算术码实现了一种实时性较高的检错方法。这种检错方法不但能检测运算结构故障，还能够检测运算器故障、时序故障及时间故障。编码方法最终由四种特征组成：模为Ａ的自述码，数据标志，时序标志。为了在系统的处理过程中保持码字的特征，分析推导了编码运算器的实现算法和补偿常数的产生算法。最终通过校验变量的整体标志与预计算出的标志是否一致来实现故障的检测。     

一种提高安全计算机可靠性的内存检测设计

目前应用在嵌入式系统的各种内存检测方案,很难均衡地满足内存检测性能要求:比较高的检测覆盖率、比较低的硬件开销、比较高的检测速度.根据轨旁安全计算机的系统特性和安全性要求,提出了一种软硬件相结合的内存内建测试架构方案,利用硬件BIST方案来检测高层次内存故障和软件BIST方案来覆盖低层次内存故障.实际项目应用结果显示,该混合内存检测方案可以有效地减少硬件开销和降低检测时间,并提高内存故障检测覆盖率至99％,使系统能够满足高实时性、高安全性的要求.     

基于自编码器的接触网定位器底座开口销缺失识别算法研究

随着接触网故障检测技术的发展,接触网悬挂状态检测系统可得到接触网定位器的海量高清图像用于线下故障排查。为提高接触网定位器底座开口销缺失检测的准确性和效率,基于自编码器无监督网络模型,根据定位装置开口销区域的图像特征设计开口销缺失识别算法,并通过实际现场图像数据验证算法的有效性和通用性。试验分析表明,该算法对于背景复杂、光照不均等现场实际图像均具有良好的适应性,算法检测准确率达90%以上,可提高接触悬挂零部件缺陷检测效率,具有重要的实际工程意义。     

基于特征集的列车故障隐患排查方法

针对现阶段人工排查列车故障隐患中存在工作量大、效率低、漏检率高等问题,通过获取列车特征数据及故障特征样本,提出了一种基于特征集匹配分析的列车故障隐患自动排查方法及系统,分析了该方法的工作机理与系统实施方案。     

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。     

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.     

一种新的轨距动态检测方法研究

提出一种基于激光摄像检测的轨距计算新算法,该算法将按照轨距定义寻找轨顶踏面下16 mm内2股钢轨工作边之间的最小距离作为轨距测量值。考虑摄像机镜头畸变影响,建立2个激光摄像式传感器之间空间姿态关系的非线性标定模型,并给出一种标定方案。为了能快速定位轮廓特征点,提出钢轨轮廓特征曲线的概念,并给出特征曲线的一种定义方式,利用特征曲线能快速寻找轮廓特征点。与传统检测方法相比,新算法只用了2个激光摄像式传感器,不需要其他辅助传感器来对车体振动进行修正。最后通过实际地铁线路设置障碍试验,验证了该检测方法具有一定的抗干扰能力、稳定性高、结构简单、在线计算实时性强和检测精度高等特点。     

机车走行部故障图像识别系统的研究

机车走行部的故障目前仍以人工检测为主,既有的车辆故障图像识别系统TFDS不能适应机车要求,亟待研发机车专用的走行部故障图像识别系统。根据机车走行部故障特征,提出了机车走行部故障图像识别系统构成及其原理,探讨了高清晰度图像的获取、低照度条件下图像的获取以及图像识别方法,并深入分析了建立机车走行部故障特征库,以及机车走行部故障评判及报警分级处理等问题。     

基于数字图像分析的铁路货车闸瓦插销窜出故障自动识别方法

本文基于数字图像分析技术,提出一种TFDS铁路货车闸瓦插销窜出故障的自动识别方法。算法对原始输入图像进行必要的区域定位、直方图均衡化、去噪等预处理;针对处理后的闸瓦插销的图像,设计适合其形状、纹理和位置3个方面特征的梯度方向直方图来描述闸瓦插销的特征向量;提取特征向量输入到已经训练好的线性可分支持向量机分类器模型中进行故障判断和自动识别。实验数据证明了该识别算法的稳定性、可靠性和实用性。     

动态检车员作业质量抽查功能的设计

根据铁路货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)的分布特点,本文提出采用网页采集信息技术获取TFDS动态检车员作业信息,通过作业信息比对实现作业质量抽查功能.     

货车故障轨边图像检测系统(TFDS)图像质量自动化评价方法研究

通过对货车故障轨边图像检测系统(TFDS)图像质量评价现状的分析,提出了采用自动化评价方法实现对货车故障轨边图像检测系统(TFDS)图像质量进行无参考量化评价的思路,可为建立我国铁路货车故障轨边图像检测系统(TFDS)图像质量评价标准奠定基础.     

边缘不变矩匹配算法的列车闸瓦图像识别试验

研究一种基于边缘不变矩匹配算法的列车闸瓦图像识别新方法.在列车运动过程中,应用视觉传感器摄取闸瓦图像,根据闸瓦轮廓经图像旋转、缩放和平移变换后边缘特征点保持不变的统计特性,以其作为主要特征参数来自动识别具有复杂背景的闸瓦目标.针对闸瓦表面图像特征与轮对相近、图像灰度分布不均匀和存在遮挡等特点,研究改进的边缘不变矩匹配算...     

一种基于人脸序列模式的机车驾驶员疲劳检测方法

驾驶疲劳是导致事故的重要原因,本文在综述基于面部特征的机车驾驶员疲劳检测方法的基础上,提出了基于Gabor变换的人脸特征融合抽取模型,并在此基础上,结合隐马尔可夫模型(HMM)提出基于人脸图像序列的机车驾驶员疲劳检测方法。根据在疲劳和非疲劳状况下人脸模式特征的不同,首先利用Baum-Welch学习方法从疲劳图像序列训练学习得出疲劳模式下的HMM参数;然后,在疲劳模式识别时,把待识别的人脸图像序列表示成Gabor融合特征序列,再利用Viterbi算法计算该特征序列属于疲劳模式的概率值,从而实现对人脸图像序列的疲劳识别;最后,对各种姿态下的不同人脸图像序列数据进行了仿真测试。实验结果表明,与已有基于单幅人脸图像的疲劳识别方法相比,具有更好的疲劳识别性能。%     

改进Hough变换在调车信号灯识别中的应用

提出一种基于改进Hough变换的调车信号灯识别算法。算法利用信号灯图案的几何性质简化了计算，可以应用快速变化的实时图像序列。对现场获取的图像序列的处理验证了本算法的有效性。     

基于卷积神经网络的接触网支柱号识别方法研究

接触网支柱号是铁路供电部门现场运营维护的重要定位参数。基于卷积神经网络的接触网支柱号自动识别方法结合接触网图像的实际特点,对视频图像进行了归一化图像预处理,并对实际的支柱图片进行了卷积神经网络的训练,在支柱号识别确定的过程中考虑了接触网支柱号的分布特点,提高了支柱号识别的准确性。利用实际线路数据进行测试,取得了较好的识别精度和较快的识别速度。通过实验验证,该方法能够辅助铁路基础设施检测系统中缺陷的定位,指导现场运营维修。     

基于图像增强与深度学习的钢轨表面缺陷检测

相比传统的物理检测算法,基于机器视觉的检测算法具有检测速度快、操作便捷等诸多优点,但因受光照不均、相机失焦抖动、雨雪天气等外界因素的影响,导致检测精度降低。针对这一问题,提出一种基于图像增强与深度学习的钢轨表面缺陷视觉检测算法。首先,对图像进行Gabor滤波去噪,以减少噪声对缺陷检测的影响;然后,利用HSV空间变换方法增强缺陷图像的关键特征信息;最后,通过改进Faster R-CNN卷积神经网络,实现了多尺度钢轨表面缺陷的检测与识别。通过对所提出的检测算法进行对比实验,实验结果表明:裂纹、剥落、磨损三类缺陷的识别精度分别为91.87%,92.75%和91.52%,检测速度为每张图像0.265 s,优于已有的钢轨表面缺陷检测算法,能够很好地应用于实际项目中。     

基于线阵扫描技术的货车故障轨边图像检测系统

针对采用面阵相机的货车故障轨边图像检测系统(TFDS)存在的不足,研究了线阵扫描技术在TFDS系统中应用的原理和构成,并进行了现场运用分析。