基于图像分割的金字塔Lucas-Kanade光流法提取深度信息

在2D到3D视频的转换过程中,深度信息的提取是最关键的问题。本文利用图像分割的金字塔LucasKanade光流法提取2D视频中的深度信息,主要做了如下工作:1是通过计算当前帧的最大运动矢量来决定所需构建的金字塔层数,通过自适应的方式决定金字塔层数可以弥补因金字塔层数过多造成的信息丢失或者因金字塔层数过少而无法满足Lucas-Kanade光流算法的不足;2是在每层金字塔中,利用Mean Shift图像分割后的信息,去除本次迭代计算得到的运动矢量中的坏点,使得深度提取更加准确;3是自适应地调整每层金字塔的迭代次数,使得在实验结果的质量几乎不变的情况下,达到降低时间复杂度的目的;最后通过统计图像分割每类中的深度值对所得到的深度图进行优化,使得最终得到的深度图中物体边缘信息更加清晰。实验结果表明,利用本文算法所得到的场景深度的边缘信息更加清晰,深度图中的坏点明显减少,在降低时间复杂度的同时,得到了较高质量的深度图。     

基于自适应多尺度积阈值的钢轨裂纹红外图像增强

利用红外热波技术检测钢轨斜裂纹伤损所得的红外图像存在整体亮度偏暗、边缘对比度低和纹理细节模糊的缺点,对测量裂纹的扩展深度不利。对此,本文提出一种基于非子采样Contourlet变换NSCT(Nonsubsampled Contourlet Transform)的自适应多尺度积阈值AMPT(Adaptive Multiscale Products Thresholding)钢轨裂纹红外图像增强算法。对图像进行NSCT分解得到不同尺度不同方向上的子带系数,由子带系数自适应地确定阈值并调整增强函数,将阈值作用于每一子带的多尺度积,对阈值化操作后的子带系数进行增强处理和逆变换,实现图像增强。实验结果表明:该算法在抑制噪声和提高图像整体对比度的基础上,有效突出了目标图像的边缘,对裂纹内部微弱细节纹理的增强效果优于其他传统的红外图像增强方法,为进一步提取代表裂纹深度的关键像素提供了有力支撑。     

基于生产者/消费者模式的钢轨廓形采集系统

阐述基于生产者/消费者模式的钢轨廓形采集系统设计思路和实现方法,解决传统顺序结构设计模式下程序循环周期长、执行效率低的问题。生产者/消费者模式具有响应时间快、时效性好、数据不易丢失和重复处理等优点。基于生产者/消费者模式的钢轨廓形采集系统可满足图像采集速度要求,图像采集和图像处理模块实现并行处理,保证图像采集连续性和准确性。     

基于灰色系统辨识的轨道质量生命周期预测方法研究

将本文作者提出的灰色非线性模型(该内容发表于《铁道学报》2010年第2期)视为由一系列趋势项发展系数和随机项系数控制的时程函数,并将其系数作为系统分析中的辨识参数,表征系统随时间发展特征属性。在已知大机捣固作业效率或初始质量条件下,认为不同维修周期内轨道质量系统发展存在"相关性",将已知维修周期内TQI时间序列挖掘出的辨识参数作为预测维修周期内TQI发展的特征参数,建立轨道质量生命周期预测模型。实例证明:所提出预测模型可较为合理地预测各维修周期内轨道质量发展,为研究轨道质量生命周期提供思路。     

货车TFDS图像自动识别系统的研发探讨

根据铁道部运装货车[2011]333号文件提出的,TFDS系统自动识别技术要求,按照”重点故障率先突破,识别范围不断扩大”的技术发展思路,研发了货车TFDS图像自动识别系统,基本实现了拦停类故障自动识别。安全关键部位自动识别,以及影响动态检查类效率类故障动识别。     

轨道状态巡检系统

随着既有线提速和高速铁路的陆续建设,动车组高速运行对铁路各项基础设施养护维修提出了更高要求.轨道作为重要的铁路基础设施,其运用状态对行车安全具有直接和至关重要的影响.因此,必须加强对其动态检测和状态监控,及时指导养护维修.轨道状态巡检系统基于非接触测量理念,应用视觉测量、图像处理、模式识别等技术,对轨道图像信息进行采集、分析和综合处理,其高效、智能的特点能满足高速铁路巡检的需求.     

高速综合检测列车视频监测系统

高速综合检测列车视频监测系统包括列车运行前后环境监测、轮轨接触状态监测、弓网接触状态监测三部分。列车运行前后环境监测主要监测列车运行前后环境情况,及时发现影响列车运行安全的各种异常情况,在视频图像上实时叠加线路名、里程和速度等线路信息,并进行存储;轮轨接触状态监测主要是实时监视列车运行过程中车轮与轨道的真实接触状态,在视频图像上实时叠加线路名、里程和速度等线     

高铁大断面隧道监测数据的时间序列分析

在客观局限条件和主观偶然误差下,高铁大断面隧道监测数据具有离散性和不连续性,运用新奥法进行隧道施工时,隧道位移监测对于评价围岩稳定性和支护结构合理性起着非常重要的作用。运用Matlab软件中有关时间序列函数编制了不同部分的计算程序,结合时间序列分析理论对姚家隧道拱顶下沉监测数据进行了拟合分析,运用有理函数判断围岩的稳定性,采用时间序列预测模型对变形监测项目进行短期预报,得到了隧道围岩变形的一般规律。     

接触网感应式扩频通信系统的研究

对接触网感应式扩频通信系统进行研究.介绍接触网感应式扩频通信系统的组成,建立扩频通信的仿真试验环境,在接收端采用联合解扩和解调的方法,对不同信道及不同信噪比下的系统传输性能进行仿真,并给出仿真结果.     

基于尺度不变特征变换的钢轨蠕变检测研究

针对钢轨现有定点蠕变检测技术的不足,提出一种基于尺度不变特征变换及图像配准的非接触式实时观测方法。通过安装于轨侧观测桩上的相机对待检钢轨进行拍摄,提取图像中轨腰附近预定义的感兴趣区域,而后基于尺度不变特征变换,与同一视场中钢轨未蠕变图像的对应感兴趣区域进行配准,得到定场环境下多关键点在像素坐标系中的轨向及高低位移集。根据相机的内外及畸变参数将像素位移集映射到世界坐标系,对轨向及高低位移集分别求均值,得出钢轨的轨向及高低蠕变量。为验证方法的有效性,搭建试验平台并采用OpenCV开发了仿真系统。研究结果表明:高低和轨向蠕变的相对测量误差均值分别低于0.606%和1.170%。