视频识别技术在货车偏载偏重检测系统中的应用

蒋跃民 肖硕

摘 要：目前我国铁路运输存在较大安全隐患，主要在于没有专门的设备对进入国铁线路的运煤货车检查其是否存在偏载偏重的问题，而该文所设计的视频识别技术系统很好地解决了这方面的问题，它的特点主要体现在以下两点：第一是能够提早告知抑尘站工作人员进行抑尘的准备工作，使之能够更好地开展抑尘工作；第二是实现对运煤货车装载出现偏载偏重情况时及时报警，由此规避了货车由于此类情况发生安全事故。

关键词：货物检测 动态识别 图像处理

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0012-02

煤炭资源作为一种对国家工业以及社会发展起着十分重要作用的不可再生资源，在如今新的市场形势下，国内外煤炭市场竞争十分激烈，在此情况下，煤炭资源的开挖与使用更应该在合理的监控下进行，由此最大可能保护煤炭资源。该文所设计的系统正是以此为目标，将视频监控系统安放在抑尘站，实时监察进入国铁线路的货车。系统通过高速摄像头提取货车的图像，由此精准、迅速识别。

该系统可在无人看守的情况下自主运行，通过计算机先进的数据分析与处理能力，视频识别技术采用模式识别、计算机视觉和图像处理等一些技术，获取并对视频进行分析，由此获得其中的重要数据信息，为高效地帮助工作人员对突发情况进行处置，尽可能减少漏报和误报的情况出现。

1 系统总体结构

货车出现偏载偏重的问题多数是由所装载的货物没有依照原计划的装载方式进行，使货物在货车车厢的分布不均，货车失去平衡所导致的。此类问题轻者会损坏货车配件，重者会导致货车出现切轴、脱轨乃至颠覆等严重事故。铁路运输亟需一套可靠稳定的偏载偏重检测系统。保证货车的稳定安全运输。该系统以高速摄像和红外感应技术为基本原理，其中包含偏载偏重测量模块、偏载偏重报警模块、传输模块等几类功能模块。

该文所述系统的结构功能图如图1所示。

2 关键技术

该系统拥有以下几个技术特点。

2.1 对列车偏载偏重进行动态监控

货物运输安全的前提就是列车没有出现偏载偏重情况。该系统基于对视频摄像机应用理论的分析，利用多台视频摄像机，将其分布到火车的左中右位置，获取实时有效的货车货物图像，将其投放到显示屏上，再利用图像及计算机的数据处理功能获取例如货物高度等重要信息。

2.2 利用冗余主动激光探测器

系统检测设备持续检测触发和光源设计的科学合理，对货车货物的偏载偏重情况及状态同时监测，行驶的货车不同方面的图像同时监测，取样图像可依据实际情况实现对各个参数的调整。该技术的优点是对货物偏载偏重实现连续监控，前端的检测设备对数据进行循环备份，降低了错误检测以及遗漏检测的概率。

2.3 采取图像测量技术与CCD技术及计算机相关技术的结合

该系统采取将图像测量技术与CCD技术及计算机图像处理算法相结合的设计思路，将现实物体的三维空间与图形的二维空间关联起来，将获取的图像交由计算机进行数据处理，由此计算得出货物的宽度及高度，将此宽度与高度与预先设置在计算机内部的有关货物偏载偏重的参数项对比，实时反馈比较的结果。由此该系统可对列车偏载偏重进行动态的监控，并在货车出现偏载偏重情况时发出预警信息，并将具体的偏载偏重位置与货车轮廓、偏载偏重具体数值、货车顺位、行驶速度、监控时间等信息实时传输到显示屏幕上。

3 系统各模块功能介绍

3.1 列车检测模块

红外传感器接收信号工作，发送信号让处在对应位置的高速摄像机开始工作，采集相关图像。

3.2 图像处理模块

（1）计算机接收来自传输模块的图像以及相关信息，通过相关的数据处理，计算机开始对获取到的图像进行目标识别、消除噪音、几何运算、校正等等相关的处理，从而计算出当前检测偏载偏重货运车辆明确的偏载偏重数值。（2）为使系统监控工作过程长久有效运行，要为系统设立相适应的运行环境与功能。（3）系统拥有自我检查以及校正保障功能，能够在恶劣条件下，实现自我检查以及校正保障功能，可预防一系列例如雨、雪、冰雹、沙尘暴等恶劣天气，校正有可能产生的偏差，前端的检测设备对数据进行循环备份等。

3.3 偏载、偏重报警模块

该模块控制有关货物偏载偏重位置等信息显示到屏幕上，同时进行报警。

3.4 统计分析模块

依据预先设定的条件分析行驶过的列车相关数据信息，这里面就包含对货物车辆进行检测的具体时间、列车行驶的速度、通过的车辆数目；统计得出具体偏载偏重列车的数目以及所占有的比率。

3.5 传输功能

把获取到的视频信息传送到控制室；为确保对图像进行测量的精度，要同步协调好视频传送过程的可靠性、衰减度及各摄像机之间的信号。

4 结语

该系统要充分发挥现有抑尘站设备和人员的工作职能，同时将该系统安放在抑尘站，以此对货物列车进行检测。这样一方面能够提早告知抑尘站工作人进行抑尘的准备工作，使之能够更好地开展抑尘工作；另一方面是实现对运煤货车装载出现偏载偏重情况时及时报警，由此规避了货车由于此类情况发生安全事故。

参考文献

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