專利名稱：障礙物的監(jiān)測方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種障礙物的監(jiān)測方法及其 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鐵路是國家的重要交通系統(tǒng)，是國民經(jīng)濟(jì)生活的動(dòng)脈。隨著鐵路交通事 業(yè)的快速發(fā)展和列車運(yùn)行速度的提高，如何保證鐵路沿線的路軌、路基安全， 也隨之變得越來越重要。諸如山體滑坡、隧道障礙、落石、洪水和路基塌陷 都能給列車帶來災(zāi)難性的后果。
由于鐵路橫跨地域廣泛，線路環(huán)境復(fù)雜，在鐵路的正常運(yùn)行和維護(hù)方面， 鐵路比其他交通系統(tǒng)具備更多的特殊性。鐵路災(zāi)難時(shí)有發(fā)生，災(zāi)害性天氣的
作用不容忽視；山體滑坡、泥石流、雪崩、洪水都可能造成線路不暢，而發(fā) 生這些災(zāi)難的地區(qū)大多分布在無人的曠野，這就給線路維護(hù)帶來極大麻煩。 特別是， 一旦夜間發(fā)生這些地質(zhì)災(zāi)害，由于能見度較低，機(jī)車司機(jī)不易在遠(yuǎn) 距離發(fā)現(xiàn)，剎車距離不足，很容易發(fā)生列車和鐵路障礙相撞的事故，輕則導(dǎo) 致機(jī)車損傷，鐵路線路長時(shí)間中斷，重則還會(huì)發(fā)生列車出軌、人員傷亡等重 大事故。鑒于這種形勢，迫切需要一套能夠在夜間各種氣象條件下在鐵路高 危路段沿線長期值守、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鐵路障礙物，并能夠?qū)^往列車提供預(yù)警的 鐵路線路障礙自動(dòng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
為了防止這些鐵路災(zāi)難發(fā)生，目前通常采用一種傳感器網(wǎng)絡(luò)方法，該方法 在高危路段的周邊區(qū)域埋設(shè)大量的地質(zhì)壓力傳感器，從而組成一個(gè)傳感器網(wǎng) 絡(luò)，通過對(duì)整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行分析，來監(jiān) 測可能發(fā)生或者已發(fā)生的落石、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。
但是，根據(jù)鐵路部門的相關(guān)安全規(guī)定，路基范圍內(nèi)不允許埋設(shè)傳感器， 因此，地質(zhì)壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)即使監(jiān)測到了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，也無法判定這些地質(zhì)災(zāi)害是否確實(shí)影響到火車在行車區(qū)域的行車安全，從而很可能誤報(bào)火車 行車區(qū)域存在障礙物，該方法可靠性較差。
另外，由于可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域面積比較大，需要埋設(shè)數(shù)量眾多的
傳感器，因此系統(tǒng)造價(jià)昂貴；且埋設(shè)數(shù)量眾多的傳感器的工程量大，而且鐵 路高危路段一般自然條件惡劣，進(jìn)行大規(guī)模工程施工的難度很大；此外，還 存在維護(hù)困難、施工時(shí)容易影響列車正常運(yùn)行等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種障礙物的監(jiān)測方法及其系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地對(duì) 鐵路線路上是否存在危險(xiǎn)障礙物進(jìn)行監(jiān)測，具有較高的可靠性。 為此，本發(fā)明提供了一種障礙物的監(jiān)測方法，包括步驟 基于基本安全高度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射，同時(shí)采集預(yù)定路,史 的圖像；
判斷所采集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特征； 當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射特征滿足特定條件時(shí)，通知 用戶所述預(yù)定贈(zèng)、敬存在危險(xiǎn)障礙物。
優(yōu)選地，所述基本安全高度為車輛的底盤高度。
優(yōu)選地，所述特定條件是所述激光反射特征在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目圖 像上穩(wěn)定出現(xiàn)，并且所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。 優(yōu)選地，所述預(yù)定數(shù)目的值根據(jù)用戶的需要進(jìn)行預(yù)設(shè)。 優(yōu)選地，當(dāng)連續(xù)采集的每幀圖像上激光反射特征的目標(biāo)特性相似度大于 靜止目標(biāo)判定閾值時(shí)，所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。 優(yōu)選地，所述靜止目標(biāo)判定閾值為0到1之間任意一個(gè)數(shù)值。 優(yōu)選地，所述目標(biāo)特性為形狀特性、灰度特性、紋理特性和位置特性 的組合。
優(yōu)選地，所述激光為面激光。
優(yōu)選地，所述預(yù)定路段為根據(jù)用戶的需要預(yù)先設(shè)定的路段。 此外，本發(fā)明還4是供了一種障礙物的監(jiān)測系統(tǒng)，包括激光照射采集裝置，用于在基于基本安全高度上，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平
激光照射，同時(shí)釆集預(yù)定路段的圖像；
判斷裝置，用于判斷所釆集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特征； 危險(xiǎn)分析告知裝置，用于當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射特
征滿足特定條件時(shí)，通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。 優(yōu)選地，所述基本安全高度為車輛的底盤高度。
優(yōu)選地，所述激光照射采集裝置包括激光單元，用于基于基本安全高 度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射；圖像采集單元，用于采集預(yù)定路段的圖 像。
優(yōu)選地，所述危險(xiǎn)分析告知裝置包括判斷結(jié)果獲取單元，用于獲取所 述判斷裝置的判斷結(jié)果；確定單元，用于確定所述激光反射特征是否滿足特 定條件；通知單元，用于通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。
優(yōu)選地，所述特定條件是所述激光反射特征在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目圖 像上穩(wěn)定出現(xiàn)，并且所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
優(yōu)選地，當(dāng)連續(xù)采集的每幀圖像上激光反射特征的目標(biāo)特性相似度大于 靜止目標(biāo)判定閾值時(shí)，所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
優(yōu)選地，所述目標(biāo)特性為形狀特性、灰度特性、紋理特性和位置特性 的組合。
優(yōu)選地，所述激光單元為紅外面激光器。
本發(fā)明使用激光設(shè)備對(duì)預(yù)定路段上的基本安全高度進(jìn)行水平照射，并使 用模擬攝像機(jī)等圖像采集設(shè)備釆集該預(yù)定路段的圖像，于是當(dāng)存在高于基本 安全高度的激光反射圖像時(shí)，經(jīng)過激光反射特征識(shí)別可以獲知該預(yù)定路段存 在可能影響車輛行車安全的可疑障礙物，本發(fā)明通過繼續(xù)對(duì)激光反射特征進(jìn) 行分析，獲知預(yù)定路段是否存在危險(xiǎn)障礙物并通知用戶。通過本發(fā)明可以準(zhǔn) 確地監(jiān)測預(yù)定路段上是否存在可能影響車輛安全通行的障礙物。本發(fā)明跟現(xiàn) 有技術(shù)相比，具有識(shí)別率高、系統(tǒng)復(fù)雜程度低、造價(jià)低廉、能夠適應(yīng)各種天 氣條件的特點(diǎn)。并且由于本發(fā)明提供的系統(tǒng)和行車區(qū)域完全無接觸，還具有 施工簡易、便于維護(hù)、使用壽命較長的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明提供的一種障礙物的監(jiān)測方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明才是供的一種障礙物的監(jiān)測系統(tǒng)的框架圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施 方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案主要用于監(jiān)測鐵路線路上的異常情況(如山體滑 坡、隧道障礙、落石、洪水、泥石流、橋梁險(xiǎn)情和路基塌陷)。在具體實(shí)現(xiàn)上， 它可以通過架設(shè)在監(jiān)測路段一側(cè)的模擬攝像機(jī)和激光器采集圖像，基于激光 圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵路上夜間的各種險(xiǎn)情和障礙。
本發(fā)明借助圖像采集識(shí)別系統(tǒng)和輔助監(jiān)測設(shè)備不斷拍攝及掃描監(jiān)控區(qū) 域，當(dāng)監(jiān)測到被監(jiān)測地點(diǎn)有險(xiǎn)情(即有影響火車行車安全的障礙物)時(shí)，及 時(shí)向監(jiān)控中心報(bào)告險(xiǎn)情信息(包括圖像)，從而使鐵路線路的監(jiān)控中心人員可 以通過圖像確認(rèn)險(xiǎn)情級(jí)別并相應(yīng)給過往的列車司機(jī)發(fā)出警告信息，避免列車 行車事故的發(fā)生，或者通過識(shí)別判斷單元直接點(diǎn)亮行車告警信號(hào)燈，對(duì)正在
接近的列車直接報(bào)警。
參見圖1,本發(fā)明提供了一種障礙物的監(jiān)測方法，包括以下步驟 步驟S101:基于基本安全高度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射，同時(shí)采
集預(yù)定路段的圖像。
具體實(shí)現(xiàn)上，該步驟用面激光器對(duì)預(yù)定路段鋼軌上方的基本安全高度進(jìn)
行水平激光照射，同時(shí)用圖像采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集預(yù)定路段的圖像。
在這里，預(yù)定路段為用戶根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定的進(jìn)行障礙物監(jiān)測的列車行
車路段，通常為容易出現(xiàn)障礙物的高危列車行車路段，如隧道口。 在這里，本發(fā)明采用的激光器優(yōu)選為紅外面激光器。 上述鋼軌上方的基本安全高度及為安全行車的列車的底盤高度。當(dāng)預(yù)定路段行駛其他類型的各種機(jī)動(dòng)車輛時(shí)，基本安全高度為所行駛車 輛的底盤高度。
本發(fā)明采用的紅外面激光器以扇面方式發(fā)射一個(gè)很薄的激光束面。當(dāng)有 物體進(jìn)入這個(gè)很薄的激光束平面時(shí)，激光會(huì)在監(jiān)測照射區(qū)內(nèi)構(gòu)成反射，反射 的激光可以被圖像釆集設(shè)備所采集。
由于上述鋼軌上方的基本安全高度即為安全行車的列車的底盤高度，因
照射來獲知障礙物的高度是否大于列車的底盤高度，當(dāng)有物體高于該基本安 全高度時(shí)，則該物體很可能影響到列車在該鋼軌平面上的行車安全。用戶可 以將紅外激光設(shè)備在基本安全高度進(jìn)行安裝，然后進(jìn)行水平照射，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵 路平面上物體高度的測量。
鑒于在夜間同樣需要對(duì)鐵路路線進(jìn)行監(jiān)測，而通常是用可見光對(duì)預(yù)定行 車路段進(jìn)行照明，然后用攝像機(jī)采集預(yù)定行車路段的圖像，那么在降雨、降 雪、起霧等惡劣天氣情況或者在鐵路路線周圍存在干擾光源情況下，將嚴(yán)重 影響到預(yù)定行車區(qū)域(路段)圖像信息的采集質(zhì)量。
鑒于激光在空氣介質(zhì)傳播中不易發(fā)散，在空間內(nèi)能量高度集中，不但具 有很強(qiáng)的穿透能力，而且在夜晚與其他人造光源(車燈、手電筒)相遇，不 會(huì)被湮沒，因此可以不受周圍環(huán)境光的影響而能使攝像機(jī)獲取清晰的圖像。 為此，本發(fā)明運(yùn)用激光技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題。
當(dāng)然，在該步驟中，通過圖像釆集設(shè)備(如模擬攝像機(jī))可以實(shí)時(shí)釆集 到預(yù)定行車路段的圖像。
步驟S102:對(duì)采集的預(yù)定路段圖像進(jìn)行激光反射特征識(shí)別，判斷是否存 在可疑障礙物。如果存在可疑障礙物，執(zhí)行步驟S103,否則，轉(zhuǎn)入步驟SIOI。 上述可疑障礙物為具有激光反射特征的物體。
需要說明的是，當(dāng)所采集的預(yù)定路段圖像存在激光反射特征時(shí)，那么說 明該預(yù)定路段存在高于基本安全高度的障礙物，即預(yù)定路段存在可疑障礙物， 所采集的預(yù)定路段圖像上存在著可疑障礙物反射的圖像信息。
在預(yù)定路段采用紅外激光對(duì)鋼軌平面上方的基本安全高度進(jìn)行水平照 射，通過攝像機(jī)對(duì)照射區(qū)域的圖像進(jìn)行采集，如果待監(jiān)測的預(yù)定行車路段內(nèi)存在高于基本安全高度的可疑物體時(shí)，攝像機(jī)采集到的圖像中的相應(yīng)位置上 將會(huì)出現(xiàn)明顯的激光反射特征，該特征與周圍的各種環(huán)境干擾光存在明顯差 異。
在該步驟中，可以采用基于自適應(yīng)閥值的單幅圖像分割算法對(duì)可疑目標(biāo) (即可疑障礙物)在圖像采集設(shè)備采集的圖像中呈現(xiàn)的明顯激光反射特征圖 像部分區(qū)域(以下筒稱為激光反射圖像)進(jìn)行圖像分割。自適應(yīng)閥值的單幅 圖像分割算法主要運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，根據(jù)圖像的直方圖特性對(duì)圖像進(jìn)行 了自適應(yīng)閥值分割。
為了去除激光反射圖像中的噪聲影響以及使該圖像中激光反射特征的圖 像部分區(qū)域更加明顯，本發(fā)明還對(duì)分割后的圖像做形態(tài)學(xué)處理。
形態(tài)學(xué)處理就是將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)作為工具從圖像中提取對(duì)于表達(dá)和描述區(qū) 域特性有用的圖像分量。通過對(duì)分割后的圖像進(jìn)行開、閉及腐蝕、膨脹等一 系列形態(tài)學(xué)處理，得到可以進(jìn)行特性分析的圖像。
本發(fā)明進(jìn)而對(duì)經(jīng)過形態(tài)學(xué)處理的圖像進(jìn)行連通域分析，以產(chǎn)生可疑目標(biāo) 塊并進(jìn)一步去除噪聲影響。連通域算法是指從二值圖像中標(biāo)記出所有像素連
通的區(qū)域。本發(fā)明的連通域分析指的是8連通。
在進(jìn)行連通域分析后，本發(fā)明對(duì)產(chǎn)生的可疑目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)結(jié)果特性 分析，即判定其是否為反射激光產(chǎn)生的可疑障礙物。具體的目標(biāo)結(jié)果特性分
距理論的形狀分析、基于模式分類理論的灰度分析及紋理分析，從而獲得條 狀穩(wěn)定高亮的因激光照射產(chǎn)生的圖像區(qū)域(即可疑障礙物的激光反射圖像部 分區(qū)域)?；跅l狀穩(wěn)定高亮的圖像區(qū)域，便于本發(fā)明在后續(xù)步驟中對(duì)該區(qū)域 進(jìn)行跟蹤操作。
步驟S103:判斷可疑障礙物的激光反射特征是否在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目 圖像上出現(xiàn)，并且所述激光反射特征是否符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。如果 是，進(jìn)入步驟S104，否則，轉(zhuǎn)入步驟101。
具體實(shí)現(xiàn)上，可以對(duì)可疑障礙物進(jìn)行時(shí)域跟蹤、分類、判決，從而判斷 得出該可疑障礙物是否為真實(shí)的危險(xiǎn)障礙物。當(dāng)連續(xù)采集到的多幀圖像中每幀圖像上激光反射特征的目標(biāo)特性(包括 形狀特性、灰度特性、紋理特性、位置特性)的相似度大于靜止目標(biāo)判定閾
該可疑障礙物即為真實(shí)的危險(xiǎn)障礙物。需要說明的是，在本發(fā)明中，目標(biāo)特
性可以為形狀特性、灰度特性、紋理特性和位置特性的組合。
所謂目標(biāo)特性相似度，是一個(gè)取值范圍在0到1之間的一個(gè)函數(shù)，其參 數(shù)為前一幅圖像中和當(dāng)前圖像中目標(biāo)的特性，用以衡量這兩個(gè)目標(biāo)相似的程 度。如果這兩個(gè)目標(biāo)的圖像特征很相似，并且位置差異4艮小，則他們的相似 度就很高(接近l),否則就很小(接近0)。根據(jù)目標(biāo)相似度函數(shù)的特性，對(duì) 于本發(fā)明，這個(gè)靜止目標(biāo)判定閾值可以取0到1之間任意一個(gè)數(shù)值，例如可 以取0.8、 0.9等數(shù)值。
如果分割結(jié)果(即激光反射圖像)中未出現(xiàn)可疑障礙物，或者可疑障礙 物未連續(xù)出現(xiàn)，或者連續(xù)出現(xiàn)但處于明顯的運(yùn)動(dòng)中，則認(rèn)為此時(shí)為其他干擾 影響，比如，監(jiān)測區(qū)域中的一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的物體，雖然在連續(xù)圖像幀中的每一 幀中都會(huì)出現(xiàn)其激光反射特征，這些激光反射特征具有較高的相似性，但在 各圖像幀中不是靜止的，而是形成了一條運(yùn)動(dòng)軌跡，每幀圖像上激光反射特 征的目標(biāo)特性(包括形狀特性、灰度特性、紋理特性、位置特性)的相似度
不是一個(gè)危險(xiǎn)障礙物。
該連續(xù)采集的多幀圖像當(dāng)然為預(yù)定路段的圖像。 所述連續(xù)采集的圖像數(shù)目可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行調(diào)整。 步驟S104:獲知預(yù)定路^:存在危險(xiǎn)障礙物并通知用戶。 所述障礙物即為影響列車行車安全的危險(xiǎn)障礙物。
鑒于當(dāng)預(yù)定行車路段存在障礙物時(shí)，如果該障礙物低于列車的底盤高度 時(shí)，將不會(huì)對(duì)列車的安全行車造成影響。因此，當(dāng)障礙物的高度大于列車的 底盤高度時(shí)，圖像采集設(shè)備所采集的預(yù)定路段圖像中存在明顯的激光反射特 征，通過對(duì)連續(xù)采集的激光反射圖像進(jìn)行特征識(shí)別，獲知預(yù)定路段是否存在 危險(xiǎn)障礙物，從而通知用戶該預(yù)定路段危險(xiǎn)，避免事故的發(fā)生。需要說明的是，基于上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案，本發(fā)明不限于對(duì)鐵路 行車路段是否存在危險(xiǎn)障礙物進(jìn)行監(jiān)測，同樣適用于公路等其他交通路經(jīng)上 危險(xiǎn)障礙物的監(jiān)測。
參見圖2，基于上述本發(fā)明提供的障礙物的監(jiān)測方法，本發(fā)明提供了一種
障礙物的監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光照射采集裝置201、判斷裝置202、危險(xiǎn) 分析告知裝置203，其中，
所述激光照射采集裝置201,用于在基于基本安全高度上，對(duì)預(yù)定路段進(jìn) 行水平激光照射，同時(shí)采集預(yù)定路段的圖像；
判斷裝置202，用于判斷所采集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特
征；
危險(xiǎn)分析告知裝置203，用于當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射 特征滿足特定條件時(shí)，通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。
上述激光照射釆集裝置201、判斷裝置202、危險(xiǎn)分析告知裝置203可以 是分立的器件；或者至少兩個(gè)裝置集成在一起。
其中，所述基本安全高度為車輛的底盤高度。
所述激光照射釆集裝置201包括激光單元2011,用于基于基本安全高 度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射；圖像釆集單元2012，用于采集預(yù)定路段 的圖像。
所述危險(xiǎn)分析告知裝置203包括判斷結(jié)果獲取單元2031,用于獲取所 述判斷裝置的判斷結(jié)果；確定單元2032,用于確定所述激光反射特征是否滿 足特定條件；通知單元2033，用于通知用戶所述預(yù)定^各段存在危險(xiǎn)障礙物。 在本發(fā)明中，所述特定條件是所述激光反射特征在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目圖 像上穩(wěn)定出現(xiàn)，并且所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
在本發(fā)明提供的上述系統(tǒng)中，所述預(yù)定數(shù)目的值可以根據(jù)用戶的需要進(jìn) 行預(yù)設(shè)。
需要說明的是，當(dāng)連續(xù)采集的每幀圖像上激光反射特征的目標(biāo)特性相似 度大于靜止目標(biāo)判定閾值時(shí)，所述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。 在這里，所述目標(biāo)特性為形狀特性、灰度特性、紋理特性和位置特性的組合。
所謂目標(biāo)特性相似度，是一個(gè)取值范圍在0到l之間的一個(gè)函數(shù)，其參
數(shù)為前一幅圖像中和當(dāng)前圖像中目標(biāo)的特性，用以衡量這兩個(gè)目標(biāo)相似的程 度。如果這兩個(gè)目標(biāo)的圖像特征很相似，并且位置差異很小，則他們的相似
度就很高(接近l),否則就很小(接近o)。根據(jù)目標(biāo)相似度函數(shù)的特性，對(duì) 于本發(fā)明，這個(gè)靜止目標(biāo)判定閾值可以取0到1之間任意一個(gè)數(shù)值，例如可 以取0.8、 0.9等數(shù)值。
在本發(fā)明提供的上述系統(tǒng)中，所述預(yù)定路段為根據(jù)用戶的需要預(yù)先設(shè)定 的路段。
在本發(fā)明提供的上述系統(tǒng)中，所述激光單元2011優(yōu)選為紅外面激光器， 當(dāng)然，也可以使用類似近紅外區(qū)域的激光器或可見光激光器。本發(fā)明的系統(tǒng) 所采用的圖像釆集單元2012可以為模擬黑白攝像機(jī)、彩色攝像機(jī)、紅外攝像 機(jī)等多種類型的圖像采集設(shè)備。
雖然通過實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變 形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化 而不脫離本發(fā)明的精神，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種障礙物的監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟基于基本安全高度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射，同時(shí)采集預(yù)定路段的圖像；判斷所采集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特征；當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射特征滿足特定條件時(shí)，通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本安全高度為車輛的 底盤高度。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特定條件是所述 激光反射特征在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目圖像上穩(wěn)定出現(xiàn)，并且所述激光反射特 征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定數(shù)目的值根據(jù)用戶 的需要進(jìn)行預(yù)設(shè)。
5、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)連續(xù)采集的每幀圖像上激 光反射特征的目標(biāo)特性相似度大于靜止目標(biāo)判定閾值時(shí)，所述激光反射特征 符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述靜止目標(biāo)判定閾值為0 到1之間任意一個(gè)數(shù)值。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)特性為形狀特性、 灰度特性、紋理特性和位置特性的組合。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述激光為面激光。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定路段為根據(jù)用戶的 需要預(yù)先設(shè)定的路段。
10、 一種障礙物的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括激光照射采集裝置，用于在基于基本安全高度上，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平 激光照射，同時(shí)采集預(yù)定路段的圖像；判斷裝置，用于判斷所采集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特征；危險(xiǎn)分析告知裝置，用于當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射特 征滿足特定條件時(shí)，通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。
11、 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基本安全高度為車輛 的底盤高度。
12、 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述激光照射采集裝置包 括激光單元，用于基于基本安全高度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射；圖 像采集單元，用于采集預(yù)定路段的圖像。
13、 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述危險(xiǎn)分析告知裝置包 括判斷結(jié)果獲取單元，用于獲取所述判斷裝置的判斷結(jié)果；確定單元，用 于確定所述激光反射特征是否滿足特定條件；通知單元，用于通知用戶所述 預(yù)定路l爻存在危險(xiǎn)障礙物。
14、 如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述特定 條件是所述激光反射特征在連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目圖像上穩(wěn)定出現(xiàn)，并且所 述激光反射特征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
15、 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)連續(xù)采集的每幀圖像上 激光反射特征的目標(biāo)特性相似度大于靜止目標(biāo)判定閾值時(shí)，所述激光反射特 征符合危險(xiǎn)障礙物的運(yùn)動(dòng)特征。
16、 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)特性為形狀特 性、灰度特性、紋理特性和位置特性的組合。
17、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述激光單元為紅外面激 光器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種障礙物的監(jiān)測方法，包括步驟基于基本安全高度，對(duì)預(yù)定路段進(jìn)行水平激光照射，同時(shí)采集預(yù)定路段的圖像；判斷所采集的預(yù)定路段圖像中是否存在激光反射特征；當(dāng)存在激光反射特征，且確定所述激光反射特征滿足特定條件時(shí)，通知用戶所述預(yù)定路段存在危險(xiǎn)障礙物。此外，本發(fā)明還公開了一種障礙物的監(jiān)測系統(tǒng)。通過本發(fā)明可以準(zhǔn)確地監(jiān)測預(yù)定路段上是否存在可能影響火車或各種機(jī)動(dòng)車輛安全通行的障礙物。本發(fā)明跟現(xiàn)有技術(shù)相比，具有識(shí)別率高、系統(tǒng)復(fù)雜程度低、造價(jià)低廉、易于施工和維護(hù)、能夠適應(yīng)各種天氣條件的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01S17/89GK101430383SQ20071016516
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者重 任, 毅 李, 陳彥普 申請人:保定市天河電子技術(shù)有限公司