铁路研究论文：铁路机车视频系统刍议

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本文作者：李桂月工作单位：深圳市长龙铁路电子工程有限公司

系统组成

系统由摄像机、云台、车载显示器和车载处理单元组成。摄像机摄像机安装台机车的车顶，由摄像头和高倍变焦镜头组成。利用高倍变焦镜头的放大功能将远处人工看不到或看不清楚的图像清晰地采集下来，传输给车载处理单元，并显示在车载显示器上。云台摄像机安装在机车车顶的云台上，其作用是在机车进入铁轨的弯道时，通过控制云台的转向，使摄像机始终能采集铁轨上的图像。车载处理单元接收摄像机的图像，显示并自动识别铁轨图像和铁轨上的目标，根据目标特性进行预警或报警；同时根据图像控制云台转向，使摄像机始终能拍摄到前方铁轨的图像。车载处理单元还前方图像通过H.264压缩后，保存在车载处理单元的存储器上，方便以后的查询和分析。车载显示器车载显示器显示前方的图像和分析结果，当线路上有特殊情况时，自动报警并提示机车乘务员，乘务员采取相应措施。无线网络接口和无线视频接口（预留）预留的无线网络接口在地面高速无线网络建成后，可以将车上的图像信息传输到地面，方便地面查看。预留的无线视频接口可以使用便携摄像头将故障时的机车内部图像通过无线网络接口传输到地面，方便地面进行故障诊断和分析。

系统特点

智能化：能够利用视频识别技术判断铁路线路上的目标，并根据目标特性进行预警或报警。数字化：视频全数字化采集、处理和传输，集视频采集识别功能、灵活的操作性、网络功能和远程管理（预留）等全方面功能于一身。网络化（预留）：通过WAN网络，可以传输高质量的图象、声音、控制信号，非常方便的供管理者随时随地查看机车图象或历史图像。安全性：采用数字加密算法保证其传输的安全性。可靠性：采用性能可靠、互相兼容的设备组成系统，确保系统长期可靠的运行。灵活实用性：整个系统的设计贯彻以用户需求为准则，面向用户，非常的人性化，操作方便、实用性强。可扩展性：预留接口，具有较强的兼容性和可扩展性，便于系统的充实完善和升级。

系统关键技术

视频识别技术对摄像机拍摄到的视频进行背景提取，根据提取到的背景经过一系列的图像处理最终对视场中铁轨区域进行划定。然后系统自动监测视频数据，自动以灰度图的形式保存危险情况存在时的图像，目的是为了后续的目标识别。最后根据铁路沿线上可能出现的目标，提出了一种目标识别算法。云台自动控制技术根据摄像机采集到的视频图像，经过视频识别后的铁路线路走向，自动控制云台的转向，使摄像头能根据铁路线路走向而转动。高分全天候摄像机高分全天候摄像机保证在各种环境下系统的正常运行。

铁路机车视频监控系统，采用了视频采集、视频识别、线路追踪及传输等先进技术，实现了高速铁路全线路的视频监控，实时监测及传送铁路沿线列车前方的视频图像，并进行视频图像识别，自动识别线路上的特别物体进行预警，使列车司机能提前采取措施，预防意外事故的发生，为高速铁路安全运输生产，提供了可靠的安全及技术上的保证。