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红外热像仪

基于被动红外热像仪的列车智能交通监控系统

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    在现代化的今天,列车不断提速,在夜间或者大雾弥漫的情况下,列车出现对撞或尾随而撞、偏离车道或轨道、轨道上出现各种障碍物,尤其是弯道上不能及时减速,以及在险恶路段或事?#35782;?#21457;区间酿成的各种交通事故,无不与能见度低相关。在夜间或者大雾弥漫的恶劣天气下,若能安装一种可以自动识别轨道上危险情况的红外热像仪,使列车消灭或减少上述种种交通事故,改善铁路交通的安全性,将会为国家带来巨大的社会效益和经济效益。

    目前,一些机动车夜视装置基本上是使用1台CCD、或1台CMOS光敏摄像机,采用具有部?#33268;?#20809;器遮盖感光芯片的方法,在前方没有任何车辆和灯光时,或只有一辆对面来车时,能够使驾驶者看到一定距离的路面情况。但是在?#36136;?#30340;铁路轨道交通流中,这类装置具有以下不可克服的缺点:

    (1)轨道边的一些灯光以及来往的多辆车辆会使该类装置的CCD或CMOS光敏摄像机所显示的图像出现大片的耀斑,使得列车员无法?#36766;?#21069;方铁路上的情况,在?#36136;?#30340;夜间轨道交通中无法正常使用。

    (2)基于滤光器遮盖感光芯片技术的摄像机作用距离近,?#36164;?#38632;雾等恶劣天气的影响;

    (3)该类装置都需要主动红外照射,能观察的距离较近,一般在50米之内。

    (4)该类装置都不能对轨道上出现的障碍物、前方列车、弯道、分叉等危险情况进行识别和报警。

    红外热像仪克服了上述现有技术存在的问题,而提供一种基于被动红外热像仪的列车智能交通监控系统,红外热像仪安装在列车上,当列车行驶时,对轨道上出现的障碍物、前方列车、弯道、分叉等危险情况进行自动识别并报警,以最大限度的避免在大雾、夜晚等恶劣气象条件下列车行驶中有可能引发的交通事故。

    基于被动红外热像仪的列车智能交通监控系统,由被动红外热像仪、图像智能处理器、灯光报警器、声音报警器、车载显示屏组成,其特征在于?#21644;?#20687;智能处理器分别与被动红外热成像仪、灯光报警器、声音报警器、车载显示屏相连。

    被动红外热像仪由红外光学系统、红外探测器以及数字成像处理电路所组成,主要完成对场景红外图像的采集和红外图像的预处理,红外图像的预处理包括图像非均匀性校正,亮度增强等。

    图像智能处理器安装相应软件可实现以下功能:

    (1)完成对轨道上出现的障碍物的识别。

    (2)完成对弯道的拟合和曲率的计算,通过对比数据库判断速度是否超过危险值。

    (3)将实时图像显示到列?#30340;?#30340;车载显示屏上,将危险目标标记出来,如果出现弯道将弯道的特别标记出来。

    (4)当出现危险目标时控制扬声器告警,并控?#39057;?#20809;进行?#20102;?#25253;警。还可以将图像智能处理器与被动红外热像仪的数字成像处理电路合并在一起,此时的数字成像处理电路为数?#20013;?#21495;处理DSP电路、可编程逻辑门阵列FPGA或复杂可编程器件CPLD。通过被动红外热像仪的数字成像处理电路完成图像智能处理器以上的功能。

    被动红外热成仪安装在列车头部的顶上,被动红外热像仪获取列车行驶方向轨道上的实时视频,并对实时视频图像进?#24615;?#24378;预处理,然后通过数字通?#26029;?#20256;送到安装在列?#30340;?#37096;的图像智能处理器,图像智能处理器完成对前方障碍物、前方列车、弯道、分叉等危险情况进行自动识别并实?#21271;?#35686;。

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