系統(tǒng)概述
我國(guó)是世界上鐵路隧道最多的國(guó)家，鐵路隧道數(shù)已達(dá)到 5200 余座，隧道總長(zhǎng)已超過 3000 公里。隧道內(nèi)的通信均采用漏纜進(jìn)行覆蓋，漏纜通過卡具固定在隧道內(nèi)壁上，防止脫落，幾乎每 1 米就有一個(gè)卡具，形成龐大的卡具數(shù)量。系統(tǒng)針對(duì)鐵路隧道內(nèi)漏纜工況的巡檢需求，研制出一套基于機(jī)器視覺與數(shù)字圖像處理的檢測(cè)系統(tǒng)，安裝在軌道工程車上，實(shí)現(xiàn)對(duì)漏纜工況的自動(dòng)成像采集、圖像數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)、圖像數(shù)據(jù)分析處理等自動(dòng)化檢測(cè)功能，取代傳統(tǒng)的人工巡線檢查，大大降低工作強(qiáng)度，提高工作的效率及安全性，建立鐵路電氣、通訊的數(shù)字化診測(cè)維護(hù)手段。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的總體構(gòu)成如圖 1 所示，為一套光、機(jī)、電、軟結(jié)合的綜合系統(tǒng)，主要由測(cè)速單元、測(cè)距單元、位姿調(diào)節(jié)單元、視頻采集單元、分析 / 監(jiān)控 / 存儲(chǔ)服務(wù)器等構(gòu)成。經(jīng)由系統(tǒng)各單元，漏纜及卡具的實(shí)時(shí)狀況將被成像采集為系統(tǒng)平臺(tái)的數(shù)字信號(hào)，由軟件系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別處理。

系統(tǒng)安裝于隧道中行駛的軌道工程車上，其中機(jī)柜置于軌道車車廂內(nèi)部，攝像系統(tǒng)安裝于車廂外部。在軌道車進(jìn)入隧道內(nèi)部過后，安裝與貨車上的光源對(duì)準(zhǔn)通信漏纜照射，相機(jī)接收反射的光線感光，完成采集拍攝。

主要功能
◆◆完整、清晰的掃描整個(gè)隧道內(nèi)的漏纜及卡具，掃描精度高，并可錄制完整高清視頻。
◆◆可對(duì)錄制的視頻進(jìn)行回放，便于人工查看。
◆◆可同步記錄所拍攝視頻圖像的地理位置信息。
◆◆對(duì)所錄制的視頻進(jìn)行智能分析，檢測(cè)出異常的漏纜及卡具。
◆◆用戶可以瀏覽告警信息，查看告警抓圖，播放告警視頻。
◆◆對(duì)告警信息進(jìn)行分類管理，尚未處理的告警始終顯示在前端，直至用戶修改告警狀態(tài)為已處理。

產(chǎn)品特點(diǎn)
◆◆采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，對(duì)采集的視頻、距離、速度數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，使得設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，拍攝高清視頻，并定位視頻所拍攝場(chǎng)景的位置。
◆◆對(duì)拍攝場(chǎng)景中的所有實(shí)體進(jìn)行圖像特征提取，通過設(shè)計(jì)分類算法，有效的分類并識(shí)別場(chǎng)景中的漏纜及卡具。
◆◆精細(xì)化提取漏纜及卡具的形態(tài)特征，對(duì)不同形態(tài)進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)視頻分析算法，有效的分析漏纜及卡具形態(tài)，從而對(duì)異常漏纜進(jìn)行告警。

主要技術(shù)指標(biāo)
◆◆電氣及環(huán)境要求：
◎◆額定供電電壓：110V◆DC；
◎◆整機(jī)功耗：≤1000W；
◎◆工作環(huán)境溫度：-30~70℃；
◎◆系統(tǒng)軟件平臺(tái)：Microsoft◆Windows。
◆◆圖像采集系統(tǒng)性能：
◎◆采集系統(tǒng)機(jī)車行駛速度：≤90km/h；
◎◆實(shí)時(shí)拍攝隧道內(nèi)漏纜及卡具并存儲(chǔ)圖像，可自定義速率回放錄制視頻；
◎◆實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量攝像機(jī)構(gòu)與漏纜安裝區(qū)域的距離，自動(dòng)調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的位姿與焦距，保障精準(zhǔn)成像；
◎◆對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件、軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)海量圖像數(shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。
◆◆圖像數(shù)據(jù)分析處理：
◎◆設(shè)計(jì)基于模式分類與自學(xué)習(xí)的卡具形態(tài)匹配與識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)高效高準(zhǔn)確度的卡具形態(tài)識(shí)別；
◎◆對(duì)漏纜的整體安裝形態(tài)進(jìn)行視頻跟蹤，對(duì)已出現(xiàn)偏移及存在形變的位置進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)分類；
◎◆對(duì)隧道內(nèi)的漏纜工況狀態(tài)進(jìn)行分時(shí)段的統(tǒng)計(jì)分析，便于操作維護(hù)人員的規(guī)劃處理。

適用范圍
鐵路隧道、地鐵和公路隧道內(nèi)無線傳播受限，鋪設(shè)通信漏纜的場(chǎng)景。