一种改进的十字交叉轨道扣件定位方法 被引量：12

1

作者 吴禄慎 万超 +1 位作者 陈华伟 史皓良 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第12期49-53,共5页

针对传统的十字交叉定位法对轨道扣件区域定位不准确,对图像要求较高,需要特定角度的光照采集才能实现扣件定位,定位过程较慢等问题,提出一种改进的十字交叉定位法对其进行定位。通过对其图像中扣件的初步位置判断定位,然后用中值滤波... 针对传统的十字交叉定位法对轨道扣件区域定位不准确,对图像要求较高,需要特定角度的光照采集才能实现扣件定位,定位过程较慢等问题,提出一种改进的十字交叉定位法对其进行定位。通过对其图像中扣件的初步位置判断定位,然后用中值滤波的图像增强,Canny算子的边缘提取,灰度投影的判断来提高定位准确性,加快定位速率,通过实验表明,改进的定位方法能够很好解决光照采集角度、快速有效的定位和判断出扣件,实现对扣件区域的初定位。 展开更多

关键词 铁路轨道 扣件定位 中值滤波 CANNY算子 边缘提取 灰度投影

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基于改进SSD模型的高铁扣件定位算法 被引量：12

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作者 李兆洋 李柏林 +1 位作者 罗建桥 欧阳 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第5期24-29,共6页

高铁扣件的检测对于保障铁路的正常运行起着十分重要的作用。针对高铁扣件定位精度不足以及传统定位算法无法定位道岔处扣件的问题,设计一种改进的SSD(single shot detector)深度学习扣件定位算法,即Improved_SSD。首先采用ResNet101更... 高铁扣件的检测对于保障铁路的正常运行起着十分重要的作用。针对高铁扣件定位精度不足以及传统定位算法无法定位道岔处扣件的问题,设计一种改进的SSD(single shot detector)深度学习扣件定位算法,即Improved_SSD。首先采用ResNet101更换经典SSD深度学习模型中的VGG16,增加网络深度的同时提高特征的抓取能力;然后利用膨胀卷积扩大网络的感受野,以不增加模型额外结构的方式提高模型的鲁棒性;最后提出一种非极大加权抑制方法,进一步提高扣件的定位精度。实验结果表明:与经典SSD算法相比,本文算法对扣件定位的召回率和精度分别提高了3.4%和4.7%;与其他几种扣件定位算法相比,本文算法不仅提高了对普通轨道扣件的定位精度,而且解决了传统定位算法无法定位道岔处扣件的问题。 展开更多

关键词 扣件定位 深度学习 SSD模型 膨胀卷积 非极大加权抑制

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基于流行排序的轨道扣件定位方法研究 被引量：5

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作者 孙睿 陈兴杰 +1 位作者 李立明 郑树彬 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期288-296,共9页

针对利用图像处理技术在进行轨道扣件定位的过程中易受到拍摄条件及复杂背景干扰的难题,提出一种基于流行排序的轨道扣件定位方法。对轨道扣件图像进行超像素分割和基于图论的特征图构建;根据特征图节点基于背景尺度和前景尺度的相关性... 针对利用图像处理技术在进行轨道扣件定位的过程中易受到拍摄条件及复杂背景干扰的难题,提出一种基于流行排序的轨道扣件定位方法。对轨道扣件图像进行超像素分割和基于图论的特征图构建;根据特征图节点基于背景尺度和前景尺度的相关性进行排序,得到前景突出且背景抑制的轨道扣件显著图,完成轨道扣件区域在图像中的的准确定位。引入准确率-召回率曲线、F度量值和平均绝对误差作为评价扣件定位准确程度的指标。研究结果表明:本文方法对不同类型的轨道扣件图像均能进行精确的扣件定位,且与其它算法相比具有更好的定位效果、较高的效率和鲁棒性。 展开更多

关键词 扣件定位 流行排序 图论 图像处理

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基于改进Canny算子的铁路扣件定位方法 被引量：4

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作者 邹逸 顾桂梅 张军平 《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第1期72-77,94,共7页

边缘特征是铁路扣件定位及缺陷分类的重要依据.针对传统Canny算子人为设定高低阈值会影响边缘检测效果,以及对多余信息消除能力较弱等缺点,提出一种轨道扣件边缘定位的改进Canny算子算法.首先,改变梯度幅值计算,除考虑水平和垂直两方向... 边缘特征是铁路扣件定位及缺陷分类的重要依据.针对传统Canny算子人为设定高低阈值会影响边缘检测效果,以及对多余信息消除能力较弱等缺点,提出一种轨道扣件边缘定位的改进Canny算子算法.首先,改变梯度幅值计算,除考虑水平和垂直两方向外,再增加计算45°与135°方向的梯度幅值,以有效避免边缘间断;其次,采用二维最大类间方差算法确定最优阈值以消除伪边缘,并以此进行Canny算子优化.仿真表明,该方法有效优化了Canny算子,能够准确检测所确定目标的真实边缘,在光照不均匀条件下的效果尤其突出,且具备较强的自适应性与抗噪能力,可基本消除因伪边缘而影响Hough变换的直线提取性能,定位准确率可达99.3%. 展开更多

关键词 铁路扣件定位 改进Canny算子 二维Otsu阈值法 HOUGH变换

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基于Faster R-CNN的铁路扣件定位方法研究 被引量：13

5

作者 白堂博 杨建伟 +1 位作者 许贵阳 邱实 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期502-508,共7页

准确的扣件定位是进行扣件状态检测、保障轨道交通车辆安全运行的基础,传统的基于图像处理的方法难以满足快速准确智能检测的需要。针对这一情况,提出一种基于改进FasterR-CNN的深度学习理论方法,进行扣件定位。首先,建立检测图像数据... 准确的扣件定位是进行扣件状态检测、保障轨道交通车辆安全运行的基础,传统的基于图像处理的方法难以满足快速准确智能检测的需要。针对这一情况,提出一种基于改进FasterR-CNN的深度学习理论方法,进行扣件定位。首先,建立检测图像数据集并进行图像标注,然后根据实际扣件图像特点建立FasterR-CNN检测模型,利用标注数据优化模型中区域候选网络边框信息以提高检测的召回效率及精度。通过实际检测数据分析验证,本文提出方法提高了检测效率和定位效果,与其他目标检测方法相比,具有更高的召回率和识别准确度,能够快速准确进行扣件定位。 展开更多

关键词 铁路 扣件定位 图像处理 Faster R-CNN

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基于垂向定位与灰度投影的地铁扣件定位方法 被引量：11

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作者 王宇桐 许贵阳 周素霞 《铁道建筑》 北大核心 2019年第6期112-116,共5页

针对新型轨道巡检仪在地铁整体道床上的实际应用,结合整体道床的结构特点,提出一种新的扣件定位办法。首先对图片进行压缩处理,然后对压缩后图片进行Sobel边缘检测,再将处理后的图片灰度投影至y轴,确定钢轨位置;最后将钢轨作为垂直坐标... 针对新型轨道巡检仪在地铁整体道床上的实际应用,结合整体道床的结构特点,提出一种新的扣件定位办法。首先对图片进行压缩处理,然后对压缩后图片进行Sobel边缘检测,再将处理后的图片灰度投影至y轴,确定钢轨位置;最后将钢轨作为垂直坐标轴,结合扣件安装间隔规律,对扣件进行垂向定位。试验表明,该方法能有效对新型巡检仪在地铁整体道床上拍摄的图片中的扣件进行定位,且具有较高效率及准确率。 展开更多

关键词 地铁 扣件定位 现场试验 灰度投影 边缘检测

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基于引导滤波和积分投影算法的轨道扣件定位 被引量：4

7

作者 赵建龙 顾桂梅 《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第3期31-36,共6页

精确定位是实现轨道扣件缺陷计算机自动检测的基础,为此提出了一种改进引导滤波去噪和灰度积分投影结合模板匹配算法的轨道扣件定位方法。首先,通过具有良好边缘保持能力的改进引导滤波算法对轨道扣件图像进行去噪;其次,利用改进Canny... 精确定位是实现轨道扣件缺陷计算机自动检测的基础,为此提出了一种改进引导滤波去噪和灰度积分投影结合模板匹配算法的轨道扣件定位方法。首先,通过具有良好边缘保持能力的改进引导滤波算法对轨道扣件图像进行去噪;其次,利用改进Canny算法在Opencv平台对扣件图像进行边缘检测,实现轨道扣件图像边缘检测的自适应性;再次,采用灰度积分投影算法结合先验知识粗定位扣件区域;最后,通过模板匹配算法精确定位轨道扣件。仿真实验表明:所采用的算法具有较好的定位能力,可以准确地定位轨道扣件区域,为进一步的扣件识别提供了可靠的基础。 展开更多

关键词 轨道扣件定位 积分投影算法 模板匹配 改进引导滤波算法 改进Canny算法

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改进Census变换的铁路扣件定位方法 被引量：5

8

作者 邬春明 郑宏阔 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期58-63,共6页

针对目前铁路扣件定位方法容易受光照强度、亮斑和阴影等条件的影响,提出了一种具有相对灰度不变性的扣件定位方法.使用中值滤波来去除噪声.通过改进的Census变换增强图像边缘特征;使用Mean-shift聚类算法将边缘分类,降低短直线造成的干... 针对目前铁路扣件定位方法容易受光照强度、亮斑和阴影等条件的影响,提出了一种具有相对灰度不变性的扣件定位方法.使用中值滤波来去除噪声.通过改进的Census变换增强图像边缘特征;使用Mean-shift聚类算法将边缘分类,降低短直线造成的干扰.使用Hough变换,较快地将挡板座边缘直线特征提取出来,并结合先验知识实现扣件的精确定位.实验结果表明:该方法能够准确定位且对于光照变化具有很好的适应性,在晴天和雨天情况下定位精度分别提高了4.3%和8%以上. 展开更多

关键词 扣件定位 灰度不变性 Census变换 Mean-shift聚类 HOUGH变换

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利用扣件位置关系定位图像边缘处不完整扣件的方法

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作者 盛永强 陈兴杰 吕照民 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2252-2260,共9页

扣件定位在扣件检测过程中具有至关重要的作用,其准确性直接关系到后续检测的可靠性。在使用线阵相机采集扣件图像时,扣件在图像中的位置并不固定,将会导致同一扣件可能横跨连续的2张图像,并在图像边缘处被截断。本文将这些被截断的扣... 扣件定位在扣件检测过程中具有至关重要的作用,其准确性直接关系到后续检测的可靠性。在使用线阵相机采集扣件图像时,扣件在图像中的位置并不固定,将会导致同一扣件可能横跨连续的2张图像,并在图像边缘处被截断。本文将这些被截断的扣件称为不完整扣件,其上半部分和下半部分分别出现在2张连续图像边缘处。不完整扣件由于形状缺失,难以定位其位置,从而降低了扣件检测的可靠性。为解决上述问题,本文提出一种利用扣件位置关系定位不完整扣件的方法。首先,通过像素统计法定位原始图像中的钢轨位置,并基于先验知识获得包含钢轨和扣件的原始图像子图,本文称所获得子图像为条形钢轨图;然后,拼接条形钢轨图,保证图像内存在多对扣件;接着,利用模板匹配获得与扣件模板最相似的位置,再利用该位置信息以及扣件之间的位置关系判断图像中是否存在不完整扣件并获取不完整扣件位置信息;最后,将2部分不完整扣件拼合为一张完整的扣件图像。研究结果表明,本文提出的方法能够100%定位采集图像中115对不完整扣件图像。研究结果具有实际工程价值,能够有效地解决图像边缘处不完整扣件定位问题,提高扣件检测的可靠性。 展开更多

关键词 铁路扣件 扣件定位 像素统计 模板匹配 位置关系

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铁路扣件弹条伤损自动检测系统研发与验证 被引量：9

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作者 代先星 丁世海 +3 位作者 阳恩慧 WANG Kelvin Chenping 邱延峻 王平 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2478-2486,共9页

针对铁路扣件缺陷自动识别准确率不高等问题,介绍基于三维激光成像技术的高速铁路扣件自动检测系统,重点阐述基于轨道三维图像的弹条型扣件的检测算法。在扣件检测算法中,以先验知识验证扣件位置的方法保证扣件定位的准确率;实现弹条图... 针对铁路扣件缺陷自动识别准确率不高等问题,介绍基于三维激光成像技术的高速铁路扣件自动检测系统,重点阐述基于轨道三维图像的弹条型扣件的检测算法。在扣件检测算法中,以先验知识验证扣件位置的方法保证扣件定位的准确率;实现弹条图像的提取;基于正常弹条图像创建真实模拟折断扣件的虚拟负样本。提取图像特征后,利用经过训练的分类器识别扣件缺失、单侧断裂和双侧断裂的状态。最后,结合室内实尺Ⅲ型板轨道模型的数据验证系统的检测效果。研究结果表明,采用提出的扣件缺陷自动检测算法的识别准确率高达97.3%,该系统具有较高的实用潜力。 展开更多

关键词 三维激光成像 扣件定位 虚拟样本 识别算法 准确率

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基于三维激光成像技术的扣件缺损自动检测 被引量：5

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作者 李明森 李林 +2 位作者 张超 刘光东 罗文婷 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期670-677,共8页

随着我国轨道交通的快速发展,其维护工作日益繁重,传统检测手段及技术难以满足现有的需求,轨道检测的快速化及智能化迫在眉睫。为了弥补这些检测方法的不足,本文基于非接触式激光三角测距原理,自主研发了一套高速线激光测量系统。首先... 随着我国轨道交通的快速发展,其维护工作日益繁重,传统检测手段及技术难以满足现有的需求,轨道检测的快速化及智能化迫在眉睫。为了弥补这些检测方法的不足,本文基于非接触式激光三角测距原理,自主研发了一套高速线激光测量系统。首先是通过改进的灰度权重模型法提取激光中心线,可以得到更加精确的轨道扣件高度信息;其次使用Phone光照模型对点云数据渲染,可以直观显示采集对象的高低起伏情况;最后利用K均值聚类法进行扣件病害类别识别。检测结果为:扣件缺失与扣件异物检测成功率分别为98%、100%。尤其使用改进的灰度权重模型法,精确的提取激光中心线,得到高精度的三维纹理信息,具有很高的推广应用价值。 展开更多

关键词 三维激光成像 扣件定位 大视场 结构光

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基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统 被引量：18

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作者 程雨 杜馨瑜 +3 位作者 顾子晨 戴鹏 李海浪 王昊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期32-42,共11页

基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成。为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光。针对高速实时采集需求... 基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成。为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光。针对高速实时采集需求,设计FPGA采集模块,实现巡检图像采集控制和传输。针对实时智能检测需求,开发基于DSP模块的JPEG压缩、钢轨区域识别和扣件定位算法以及基于工控机的扣件缺陷识别算法。设计上位机软件,实现用户交互及数据存储。试验测试结果表明:该系统对钢轨定位的准确率在99%以上,对扣件定位的准确率在90%以上,对异常扣件识别率在80%以上,系统检测的最高速度可达160 km·h-1。 展开更多

关键词 高速铁路 轨道巡检 高速嵌入式系统 钢轨定位 扣件定位

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2019年《兰州交通大学学报》总目次

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《兰州交通大学学报》 CAS 2019年第6期I0001-I0006,共6页

关键词 交通运输工程 《兰州交通大学学报》 土木工程 基础科学 引导滤波 科学与技术 周期运动 扣件定位 空间分布特征 配合物 晶体结构 兰州地铁 红层泥岩

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