轨道线检测方法、装置、设备、存储介质与流程

专利2025-04-20  32


本申请涉及轨道交通,尤其涉及一种轨道线检测方法、装置、设备、存储介质。


背景技术:

1、随着交通运输领域的技术进步,列车自动驾驶系统逐渐成为铁路运输的创新领域。列车自动驾驶系统逐渐取代了传统的人工驾驶方法,这项技术的目标是实现铁路列车的自动操作和导航,从而提高系统的效率、减少事故风险、提供更高的乘客体验,并降低运营成本。在列车自动驾驶系统中,轨道线的准确识别是实现自动导航和安全运行的核心要素之一,它直接影响列车的运行安全性和系统的可靠性。

2、现有的轨道线检测方法基于神经网络模型实现,其从大量的图像数据中学习轨道线的特征,从而实现高精度的轨道线识别。但神经网络模型对计算资源的需求较高,这限制了在嵌入式或边缘设备上的实时性能。


技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一,本申请提供了一种轨道线检测方法、装置、设备、存储介质。

2、本申请第一个方面,提供了一种轨道线检测方法,该方法包括:

3、获取轨道线图像;

4、对轨道线图像进行去畸变处理后,对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像;

5、基于透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;

6、基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测。

7、可选地,对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像,包括:

8、将去畸变后的图像中车辆正前方的轨行区确定为感兴趣区域;

9、确定目标区域的四个顶点坐标src_points;其中,目标区域为感兴趣区域中包括左右轨道线边缘的最小区域;

10、确定四个顶点在透视变换后的图像中的坐标dst_points;

11、通过基于src_points和dst_points的投影矩阵,将去畸变后的图像变换为透视变换后的图像。

12、可选地,基于透视变换后的图像,确定卷积图像,包括:

13、对透视变换后的图像进行直方图均衡化处理,得到第一处理图像;

14、对第一处理图像进行高斯模糊处理,得到第二处理图像;

15、将去畸变后的图像与第二处理图像进行融合,得到第三处理图像;

16、基于边缘检测卷积核对第三处理图像进行卷积处理,得到卷积图像。

17、可选地,边缘检测卷积核为

18、可选地,基于透视变换后的图像,确定轨道区域,包括:

19、将透视变换后的图像的色彩空间转换为hls色彩空间,获得空间转换后的l通道图像;

20、确定l通道图像中,每列像素中白色像素点总数量;

21、将白色像素点总数量最多的列确定为第三轨道线区域;

22、基于第三轨道线区域,确定左右轨道线区域。

23、可选地,基于第三轨道线区域,确定左右轨道线区域,包括:

24、在第三轨道线区域的目标方向剪裁l通道图像,得到行驶轨道区域;其中,目标方向为左右轨位于第三轨的方向;

25、检测行驶轨道区域中的直线段;

26、基于直线段中各像素点所在列,对各直线段的像素点进行聚类;

27、将聚类后的类中心所在列确定为左右轨道线区域。

28、可选地,基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,包括:

29、基于初始像素点,在轨道区域内确定滑动窗口的初始位置;其中,若首次滑动,则初始像素点为预设的像素点,若非首次滑动,则初始像素点基于滑动窗口上一次的目标位置确定;

30、基于轨道区域在初始位置内的列,调整初始位置,得到目标位置;

31、在卷积图像上的滑动窗口滑至目标位置;

32、将滑动后的滑动窗口内各像素的值按列求和,并将和最大列确定为该滑动窗内的轨道边缘。

33、本申请第二个方面,提供了一种轨道线检测装置,该装置包括:

34、获取模块,用于获取轨道线图像;

35、处理模块,用于对获取模块获取的轨道线图像进行去畸变处理后,对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像;

36、确定模块,用于基于处理模块得到的透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;

37、检测模块,用于基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测。

38、本申请第三个方面,提供了一种电子设备,包括:

39、存储器;

40、处理器;以及

41、计算机程序;

42、其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。

43、本申请第四个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。

44、本申请提供一种轨道线检测方法、装置、设备、存储介质,该方法包括:获取轨道线图像;对轨道线图像进行去畸变处理后,对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像;基于透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测。

45、本申请的方法基于透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测,保证了轨道线检测的实时性。



技术特征:

1.一种轨道线检测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述透视变换后的图像,确定卷积图像,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述边缘检测卷积核为

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述透视变换后的图像,确定轨道区域,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述第三轨道线区域,确定左右轨道线区域,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述轨道区域,将滑动窗口在所述卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,包括:

8.一种轨道线检测装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。


技术总结
本申请提供一种轨道线检测方法、装置、设备、存储介质,该方法包括:获取轨道线图像;对轨道线图像进行去畸变处理后,对去畸变后的图像进行透视变换,得到透视变换后的图像;基于透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测。本申请的方法基于透视变换后的图像,确定卷积图像和轨道区域;基于轨道区域,将滑动窗口在卷积图像上滑动,并确定每次滑动后滑动窗内的轨道边缘,基于轨道边缘进行轨道线检测,保证了轨道线检测的实时性。

技术研发人员:刘义卿,付哲,李凯,袁彬彬,秦雪梅
受保护的技术使用者:交控科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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