CN110672874A - 基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法、装置和存储介质，包括以下步骤：获取图像的循环相关rxy(m)；采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；获取单像素表征距离K；根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。本发明消除了传统测速的精度低等问题，克服了卫星定位测速和雷达测速的定位误差和受外界因素干扰大等缺点，克服了传统面阵图像循环相关特征提取困难、计算量大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆技术领域，特别涉及一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法、装置和存储介质。
背景技术
车速精确测量对控制高速列车运行安全起着至关重要的作用。只有对列车进行实时连续的准确测速，才能为铁路***各项数据的检测提供依据，才能进一步获取列车运行位置信息，列车驾驶人员才能更加准确地操纵列车，根据线路资料，进行相应的加速减速以及停车运行等，提前预防突发意外情况，列车调度***才能正常运行，人民的生命财产安全才能得到保障。目前，国内外机车大多采用车轮光电式转速传感器测速，但其测量范围小、精度低、可靠性差，多适用于时速150km以下的情况，对于高速列车，特别是磁悬浮列车测速，严重不够。
随着列车速度的不断提高，列车运行线路的日渐繁忙，世界各国对列车速度的测试投入了大量的精力和财力，开发了多种专用测速装置，比较常见的测速方法有转动测速、卫星定位测速、雷达测速、图像相关测速等。
转动测速：对于采用轮轨接触的轨道交通列车来说，车轮的转动速度直接反映列车的运行速度，只要通过测速电机或者光脉冲测速传感器准确获得车轮的转速，简单的转化，很容易获得列车运行速度。转动测速是利用轮轴旋转产生的信息进行测量，在实现方式上简单易行，属于间接的测量方式。但是转动测速存在以下缺陷：不适用于磁悬浮列车；因线路条件、刹车和启动等情况的存在，列车运行时不可避免的会存在打滑空转等现象；车轮在工作一段时间后，还会出现形变、磨损等现象，这些因素将直接影响转动测速的测量精度；当列车运行速度过低时，测速电机产生的感应电动势甚至不能驱动后续测量电路工作。
卫星定位测速：是一种直接测量方式，具备精度高，实时连续性好的优点，且测量装置小巧简单，价格便宜，应用前景广阔。目前，许多国家，包括我国在内都对这一测速方法进行了重点研究。全球共有四大卫星定位***，分别是美国的GPS***，俄罗斯的格洛纳斯定位导航***，欧洲的伽利略卫星定位导航***和我国的北斗卫星定位导航***。美国和俄罗斯的导航***已经建成，我国的北斗***已经具备区域导航能力。卫星定位***能在全球范围内的任意气象条件和时刻，提供高精度的位置、速度和时间信息。但是卫星定位测速存在以下缺陷：在某些地区高温多雨，多山多树，山区和隧道内会存在信号盲区的情况，目前的技术手段是在这些路段增加辅助的测速装置，当列车运行至这些路段时，由辅助装置提供运行速度和位置信息，卫星定位测试装置***的集成统一性不高。
雷达测速：是基于多普勒效应的一种直接测速装置。测速雷达安装在列车底部，它随着列车一起运动，并以一定的发射角向轨面发射电磁波，在雷达天线的径向方向，会因列车的运动而产生一个速度分量，根据多普勒频移效应原理，雷达的发射波和反射波之间会产生频差，这个频差直接反应了机车的运行速度。基于多普勒效应的测速原理使得雷达测速仪可以有效防止列车车轮打滑、空转以及车轮磨损变形等造成的影响，具备全天候，全路段，实时连续的测速能力。但是雷达测速存在以下缺陷：铁路线路上凹凸不平，对线路要求高，加之雷达安装角度的调试相当复杂，测试过程误差较大，且小型化和实用性方面仍需突破。
图像相关测速：是选取特征区域的模板子序列，通过在图像上移动并进行相关运算，根据相关基本性质，初始位置与相关计算最大值之间的距离则是采集周期内列车移动的距离，进一步获得列车速度，二维图像相关计算过程中，特征区域可以通过图像处理确定，较为方便。在列车运行过程中，由于车内灯光照射，采集的图像中车窗区域亮度较大，而两侧的区域灰度较暗，这样通过一维相关运算可以得到精度较高的列车速度，与列车的运行规律相符。但是图像相关测速存在以下缺陷：在图像处理过程中，一维图像相关计算速度快，但在图像的采集上存在制约，对物体表的灰度、背景灰度、特征区域等的要求将更加严格，也就限制了测速设备处于静止状态才能保持较高的精确度，对于二维图像，特征区域可以通过图像处理确定，较为方便，然而在测试速度较高的情况下，要求相关运算效率非常高，目前现有的技术很难达到这一点要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法、装置和存储介质，能够实现精确测速，减少***误差，适用于任何车型或地区，安装简便，能够随列车运行实时测速。
根据本发明的第一方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，包括以下步骤：
获取图像的循环相关rxy(m)；
采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；
获取单像素表征距离K；
根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；
根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。
根据本发明的第一方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，至少具有如下有益效果：本发明获取线路图像数据，并进行循环相关计算，消除了传统转动测速依靠车轮转动进行测速出现的打滑以及磁悬浮列车无车轮转动引起的测速精度低等问题，克服了卫星定位测速方法在山区隧道等区域出现的定位误差等问题，本发明能够实现精确测速，减少***误差，适用于任何车型或地区，安装简便，能够随列车运行实时测速。
根据本发明的第一方面一些实施例，所述获取图像的循环相关rxy(m)包括以下步骤：
获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；
对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。
根据本发明的第一方面一些实施例，所述获取单像素表征距离K包括以下步骤：
对标定板进行图像采集；
采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
根据本发明的第二方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置，包括：
循环相关获取单元，用于获取图像的循环相关rxy(m)；
时刻图像采集单元，用于采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
像素移动值输出单元，用于根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；
单像素表征距离获取单元，用于获取单像素表征距离K；
移动距离输出单元，用于根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；
运行速度输出单元，用于根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。
根据本发明的第二方面一些实施例，所述循环相关获取单元包括：
第一行图像和第二行图像获取单元，用于获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；
傅里叶变换单元，用于对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
循环相关输出单元，用于根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。
根据本发明的第二方面一些实施例，所述单像素表征距离获取单元包括：
标定板图像采集单元，用于对标定板进行图像采集；
宽度和像素个数采集单元，用于采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
单像素表征距离输出单元，用于根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
根据本发明的第三方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
根据本发明的第四方面实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
根据本发明的第五方面实施例的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法的流程图：
图2为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法的测试总体***流程图；
图3为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法关于获取图像的循环相关rxy(m)的流程图；
图4为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法关于循环相关rxy(m)的计算流程图；
图5为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法关于获取单像素表征距离K的流程图；
图6为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法关于标定板的示意图；
图7为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置的示意图；
图8为本发明实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备的示意图。
附图标记：
基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置100、循环相关获取单元110、时刻图像采集单元120、像素移动值输出单元130、单像素表征距离获取单元140、移动距离输出单元150、运行速度输出单元160；
第一行图像和第二行图像获取单元111、傅里叶变换单元112、循环相关输出单元113；
标定板图像采集单元141、宽度和像素个数采集单元142、单像素表征距离输出单元143；
基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备200、控制处理器210、存储器220。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图2，根据本发明的第一方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，包括以下步骤：
S1：获取图像的循环相关rxy(m)；
S2：采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
S3：根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P，公式如下：
S4：获取单像素表征距离K；
S5：根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S，公式如下：S＝K·P。
S6：根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V，公式如下：V＝S/Δt。
本发明的测速方案总体为：高频线阵CCD相机安装在车身底部，并加装双侧远心镜头及红外光源强度控制***。控制线阵CCD相机的采集频率，通过触发信号，控制线阵CCD相机采集，对时序图像数据进行循环相关，获取采样周期内列车移动的像素个数，通过双侧远心镜头标定的单像素表征距离与采集周期像素移动值计算列车运行速度。
g(n，t)为线阵CCD相机t时刻采集的图像，Δt为线阵CCD相机的采集周期，P为某次循环相关的像素移动值，K为每个像素代表的实际距离，S为线阵相机的采集周期内列车移动距离，V为列车运行速度，测速计算流程如图1和图2所示。从图1和图2可以看出：测速方案的实质就是对线阵CCD相机在t和t+At时刻采集的时序图像循环相关计算时间内列车移动的像素个数；Δt移动的像素个数与标定的像素代表的实际距离的乘积即为Δt内相机移动的距离，最终可以计算列车运行速度。
根据本发明的第一方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，至少具有如下有益效果：本测速方法获取线路图像数据，并进行循环相关计算，消除了传统转动测速依靠车轮转动进行测速出现的打滑以及磁悬浮列车无车轮转动引起的测速精度低等问题。克服了卫星定位测速方法在山区隧道等区域出现的定位误差等问题；本发明设备简单轻巧、便于沿纵向安装在列车底部、标定调试方便，克服了雷达测速受安装调试等受外界因素干扰大等缺点；本发明在红外光源作用下，不影响铁路行车安全，线路图像容易获取，图像特征容易提取，克服了传统面阵图像循环相关特征提取困难、计算量大的问题。本发明的红外控制***需要根据环境的变化实时改变强度，以免出现曝光不足或者过饱和的现象。本发明采用双侧远心镜头，巧妙运用双侧远心镜头在视场范围内成像放大倍率不变的性质，通过标定，确定相机单个像素点表征的实际距离，消除相机随列车振动产生的误差。本发明机器视觉原理的非接触式测量方式，适用于轨道车辆测速要求，使用红外光源不影响线路运行安全，可以保证全天候测速。本发明的实施将为保障高速列车运行安全提供重要的理论和技术支撑。
参照图3和图4，根据本发明的第一方面一些实施例，所述获取图像的循环相关rxy(m)包括以下步骤：
S1a：获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；x(n)和y(n)分别表示两行图像；
S1b：对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
S1c：根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。公式如下所示：
本发明获取图像的循环相关rxy(m)的方案对两侧远心镜头线阵相机采集的图像进行傅里叶变换，采取一定的图像处理方式，进优化循环相关结果，确定能够保证循环相关计算精度的图像最小重叠部分。根据测速范围，确定能够保证循环相关精度以及测速精度的图像处理方法和相机采集频率
本发明利用时序图像循环相关计算相机帧周期移动的像素数，克服传统线性相关出现的“尾端效应”，并通过傅里叶变换和卷积运算，简化计算步骤，减少计算量，提高计算精度，满足高速运行状态下的高精度测速要求。
参照图5和图6，根据本发明的第一方面一些实施例，所述获取单像素表征距离K包括以下步骤：
S4a：对标定板进行图像采集；
S4b：采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
S4c：根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
本发明获取单像素表征距离K的方案中，双侧远心镜头能够保证任何时刻视场范围内物体在CCD中的成像大小不变，即物体在线阵CCD方向的长度与与成像长度的比值固定，基于单个像素表征距离保持不变的优点，消除了常规的双线阵CCD测速过程中，需要两个相机采集的数据进行循环相关运算产生的误差。
图6为标定板，在红外光源控制***的配合下，双侧远镜头线阵CCD对标定板进行图像采集，阴影黑色部分2、3、4的实际宽度分别设置为l1，l2和l3，分别识别线阵CCD采集到的图像像素个数N1，N2和N3，即可标定出单像素表征距离K，如下式所示：
本发明根据要求，两行图像数据的循环相关只有在重叠部分在整个数据的三分之一以上，才能保证相关的准确性。通过中央处理器，智能控制线阵相机的采集频率，能够根据速度的大小反馈实时改变采集频率，既保证测试精度，也能减少计算量，提高测速效率。
参照图7，根据本发明的第二方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置100，包括：
循环相关获取单元110，用于获取图像的循环相关Fxy(m)；
时刻图像采集单元120，用于采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
像素移动值输出单元130，用于根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；
单像素表征距离获取单元140，用于获取单像素表征距离K；
移动距离输出单元150，用于根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；
运行速度输出单元160，用于根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。
根据本发明的第二方面一些实施例，所述循环相关获取单元110包括：
第一行图像和第二行图像获取单元111，用于获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；
傅里叶变换单元112，用于对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
循环相关输出单元113，用于根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。
根据本发明的第二方面一些实施例，所述单像素表征距离获取单元140包括：
标定板图像采集单元141，用于对标定板进行图像采集；
宽度和像素个数采集单元142，用于采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
单像素表征距离输出单元143，用于根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
参照图8，根据本发明的第三方面实施例的一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备200，该基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备200可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。
具体地，该基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备200包括：一个或多个控制处理器210和存储器220，图8中以一个控制处理器210为例。
控制处理器210和存储器220可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器220作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法对应的程序指令/模块，例如，图7中所示的单元110-160。控制处理器210通过运行存储在存储器220中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置100的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
存储器220可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置100的使用所创建的数据等。此外，存储器220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器220可选包括相对于控制处理器210远程设置的存储器220，这些远程存储器220可以通过网络连接至该基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备200。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器220中，当被所述一个或者多个控制处理器210执行时，执行上述方法实施例中的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S6，图3中的方法步骤S1a至S1c，图5中的方法步骤S4a至S4c，实现图7中所示的单元110-160的功能。
根据本发明的第四方面实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器210执行，例如，被图8中的一个控制处理器210执行，可使得上述一个或多个控制处理器210执行上述方法实施例中的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S1至S6，图3中的方法步骤S1a至S1c，图5中的方法步骤S4a至S4c，实现图7中所示的单元110-160的功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnly Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
根据本发明的第五方面实施例的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取图像的循环相关rxy(m)；
采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；
获取单像素表征距离K；
根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；
根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。
2.根据权利要求1所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，其特征在于，所述获取图像的循环相关rxy(m)包括以下步骤：
获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；
对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。
3.根据权利要求1所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法，其特征在于，所述获取单像素表征距离K包括以下步骤：
对标定板进行图像采集；
采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
4.一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置，其特征在于，包括：
循环相关获取单元，用于获取图像的循环相关rxy(m)；
时刻图像采集单元，用于采集t时刻的第一时刻图像g(n，t)和t+Δt时刻的第二时刻图像g(n，t+Δt)，所述Δt为采集周期；
像素移动值输出单元，用于根据所述第一时刻图像g(n，t)和所述第二时刻图像g(n，t+Δt)得出所述循环相关rxy(m)的像素移动值P；
单像素表征距离获取单元，用于获取单像素表征距离K；
移动距离输出单元，用于根据所述像素移动值P和所述单像素表征距离K得出在所述采集周期Δt内列车的移动距离S；
运行速度输出单元，用于根据所述移动距离S和所述采集周期Δt得出列车的运行速度V。
5.根据权利要求4所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置，其特征在于，所述循环相关获取单元包括：
第一行图像和第二行图像获取单元，用于获取第一行图像x(n)和第二行图像y(n)；
傅里叶变换单元，用于对所述第一行图像x(n)进行傅里叶变换得出X(f)，对所述第二行图像y(n)进行傅里叶变换得出Y(f)；
循环相关输出单元，用于根据所述X(f)和所述Y(f)得出所述循环相关rxy(m)。
6.根据权利要求4所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速装置，其特征在于，所述单像素表征距离获取单元包括：
标定板图像采集单元，用于对标定板进行图像采集；
宽度和像素个数采集单元，用于采集到标定板的第i个黑色部分的宽度li和图像像素个数Ni；
单像素表征距离输出单元，用于根据所述宽度li和所述图像像素个数Ni得出所述单像素表征距离K。
7.一种基于双侧远心镜头的列车视觉测速设备，其特征在于：包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1-3任一项所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-3任一项所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
9.一种计算机程序产品，其特征在于：所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如权利要求1-3任一项所述的基于双侧远心镜头的列车视觉测速方法。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112901273A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-04 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法及*** |
| CN113433339A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-24 | 武汉唯理科技有限公司 | 一种基于双摄像机的测速方法、***、计算机设备及可读介质 |
| CN113838112A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 东莞市诺丽电子科技有限公司 | 图像采集***的触发信号确定方法及触发信号确定*** |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501796A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-15 | 交控科技股份有限公司 | 一种列车测速方法、装置及*** |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501796A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-15 | 交控科技股份有限公司 | 一种列车测速方法、装置及*** |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| （瑞士）PRAMOD RASTOGI: "《数字光学测量技术和应用》", 31 October 2018, 国防工业出版社 * |
| 李鹏 等: "基于图像循环相关的列车速度测试方法", 《中南大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112901273A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-04 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种基于编码图形识别的综采工作面采煤机定位方法及*** |
| CN113433339A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-24 | 武汉唯理科技有限公司 | 一种基于双摄像机的测速方法、***、计算机设备及可读介质 |
| CN113433339B (zh) * | 2021-06-17 | 2023-09-08 | 武汉唯理科技有限公司 | 一种基于双摄像机的测速方法、***、计算机设备及可读介质 |
| CN113838112A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 东莞市诺丽电子科技有限公司 | 图像采集***的触发信号确定方法及触发信号确定*** |
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