(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211271040.0 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 济南铁路天龙高新 技术开发有限公 司 地址 250101 山东省济南市高新区舜华西 路699号 (72)发明人 秦广军　卢立清　刘培磊　 (74)专利代理 机构 济南诚智商标专利事务所有 限公司 3710 5 专利代理师 刘丙松 (51)Int.Cl. G06V 20/56(2022.01) G06V 10/30(2022.01) G06V 10/36(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法 和系统 (57)摘要 本发明提出了一种转辙机道岔缺口图像的 自动识别方法和系统， 属于转辙机缺口图像识别 技术领域； 该方法包括： 获取转辙机道岔缺口历 史图像生 成图像特征库； 将获取的当前图像预处 理后与图像特征库对比得到转辙机定反位置的 区域范围图像； 计算区域范围图像与图像特征库 之间相似度； 在相似度满足的条件下， 对区域范 围图像降噪处理后进行缺口边缘提取； 从提取的 结果中变换查找符合预设条件的线段， 确定所有 线段的斜率和截距， 进而确定缺口线坐标； 根据 缺口线坐标识别缺口图像。 基于该方法， 还提出 了一种转辙机道岔缺口 图像的自动识别系统。 本 发明采用高像素摄像头直接采集缺口位置图像， 对原始图像进行特征库比对和缺口线提取， 提高 了计算的准确度。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115359449 A 2022.11.18 CN 115359449 A 1.一种转 辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取每台转辙机道岔缺口历史图像， 生成缺口图像特征库； 将获取的转辙机道岔缺口 当前图像预处 理后与缺口图像特 征库对比得到转 辙机定反位置的区域范围图像； 计算区域范围图像与缺口图像特征库之间相似度； 在相似度满足的条件下， 对区域范 围图像降噪处 理后进行缺口边 缘提取； 从缺口边缘提取的结果中变换查找符合预设条件的线段， 确定所有线段的斜率和截 距， 进而确定缺口线坐标； 根据所述 缺口线坐标识别缺口图像。 2.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 缺口图像包括定位缺口图像和反位缺口图像； 所述缺口图像特征库包括定位缺口图像特征 库和反位 缺口图像特 征库。 3.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 将获取的转辙机道岔缺口当前图像预处理后与缺口图像特征库对比得到转辙机定反位置 的区域范围图像过程包括： 将获取的转 辙机道岔缺口当前图像分解成r， g， b三色图像； 对三色图像亮度平衡化之后再重新 合成第二 缺口图像； 将所述第二缺口图像与缺口图像特征库对比得到缺口所在的区域范围图像， 并裁切所 述区域范围图像。 4.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 计算区域范围图像与缺口图像特 征库之间相似度的方法为： ； 其中， 表示缺口图像特征库中分割 块的像素点； 表示区域范围图 像中分割块的像素点； 为相似度值； 且 位于0‑1之间， 数值越小表示相似度越高； 当转辙机为 S700K时， 小于0.2时表示成立； 当转辙机为ZD6时， 小于0.1表示成立； 当转辙 机为ZD9、 ZY7时， 小于0.17表示成立。 5.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 对区域范围图像降噪处 理的过程包括： 对区域范围图像增加对比度， 然后采用中值滤波的方式去 除小噪点； 将去 除小噪点后 的区域范围图像转换成灰度图像。 6.根据权利要求5所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 对区域范围图像增 加对比度的过程包括： 采用 重新计算当前像素坐标； 其中 为当前像素坐标； 为当前像素坐标左侧的坐标； 为当前像素坐标右侧的坐 标； 为当前像素坐标前面的坐标； 为当前像素坐标后面的坐标。 7.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 缺口边缘提取的过程包括： 遍历预设奇数的监测块， 采用自适应阈值二值化， 求出最大的缺权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115359449 A 2口线特征点。 8.根据权利要求7所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 采用自适应阈值 二值化， 求出最大的缺口线特 征点的详细过程包括： 通过调整监测块的大小来分别监测缺口线 的特征； 监测块的大小范围为[3,31]， 且为 奇数； 每次变换监测块大小后， 求出二值化结果中最直边界线的坐标和最直边界线中符合条 件的点的个数； 遍历完所有监测块后求出最大点； 如果在Y方向上最大点数大于缺口查找范围的阈值， 表示缺口查找成功。 9.根据权利要求1所述的一种转辙机道岔缺口图像的自动识别方法， 其特征在于， 所述 从缺口边缘提取 的结果中变换查找符合预设条件的线段， 确定所有线段的斜率和截距， 进 而确定缺口线坐标的过程包括： 依据Hough  变换从缺口边缘提取的结果中变换查找符合预设条件的线段； 所述预设条 件为： 半径步长为1， 角度步长为 π/180所有 线段； 出所有线段的斜 率和截距y=kx+b； 其中k 为斜率， b为截距； 从所有线段中找出线段最长， 斜 率绝对值最大的线段； 把缺口查找范围中心点的y坐标值带入公式y=kx+b， 求出x的值， 即为 缺口线的坐标。 10.一种转辙机道岔缺口图像的自动识别系统， 其特征在于， 包括对比模块、 提取模块 和确定模块； 所述对比模块用于获取每台转辙机道岔缺口历史图像， 生成缺口图像特征库； 将获取 的转辙机道岔缺口当前图像预处理后与缺口图像特征库对比得到转辙机定反位置的区域 范围图像； 所述提取模块用于计算 区域范围图像与缺口图像特征库之间相似度； 在相似度满足的 条件下， 对区域范围图像降噪处 理后进行缺口边 缘提取； 所述确定模块用于从缺口边缘提取的结果中变换查找符合预设条件的线段， 确定所有 线段的斜 率和截距， 进 而确定缺口线坐标； 根据所述 缺口线坐标识别缺口图像 类型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115359449 A 3