阅读说明：本技术 命令触发式目标分析平台、方法及存储介质 (Command-triggered target analysis platform, method and storage medium ) 是由 王宏 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种命令触发式目标分析平台、方法及存储介质,所述平台包括：命令触发设备,设置在火车沿线,用于在接收到火车到达信号时,发送第一控制命令,在接收到火车未到达信号时,发送第二控制命令；所述命令触发设备包括无线通信接口,与远端的火车运营服务器无线连接,用于接收火车运营服务器发送的火车到达信号或火车未到达信号；日夜摄像设备,用于在接收到所述第一控制命令时,对其所在场景进行现场摄像操作。本发明的命令触发式目标分析平台、方法及存储介质运行稳定,实用可靠。由于对抵达的火车的车头进行是否异形的轮廓识别,并在辨识出异形时,及时上报给远端的火车运营服务器,从而降低火车事故发生的概率。(The invention relates to a command-triggered target analysis platform, a method and a storage medium, wherein the platform comprises: the command triggering equipment is arranged along the train and used for sending a first control command when receiving a train arrival signal and sending a second control command when receiving a train non-arrival signal; the command triggering equipment comprises a wireless communication interface, is in wireless connection with a remote train operation server and is used for receiving train arrival signals or train non-arrival signals sent by the train operation server; and the day and night camera shooting equipment is used for carrying out field camera shooting operation on the scene where the day and night camera shooting equipment is located when the first control command is received. The command-triggered target analysis platform, method and storage medium provided by the invention are stable in operation, practical and reliable. The method and the system have the advantages that the contour of whether the train head of the arriving train is abnormal or not is identified, and when the abnormal shape is identified, the abnormal shape is reported to a remote train operation server in time, so that the probability of train accidents is reduced.)

命令触发式目标分析平台、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种命令触发式目标分析平台、方法及存储介质。

背景技术

信号处理最基本的内容有变换、滤波、调制、解调、检测以及谱分析和估计等。变换诸如类型的傅里叶变换、正弦变换、余弦变换、沃尔什变换等；滤波包括髙通滤波、低通滤波、带通滤波、维纳滤波、卡尔曼滤波、线性滤波、非线性滤波以及自适应滤波等；谱分析方面包括确知信号的分析和随机信号的分析，通常研究最普遍的是随机信号的分析，也称统计信号分析或估计，它通常又分线性谱估计与非线性谱估计；谱估计有周期图估计、最大熵谱估计等；随着信号类型的复杂化，在要求分析的信号不能满足高斯分布、非最小相位等条件时，又有髙阶谱分析的方法。

高阶谱分析可以提供信号的相位信息、非高斯类信息以及非线性信息；自适应滤波与均衡也是应用研究的一大领域。自适应滤波包括横向LMS自适应滤波、格型自适应滤波，自适应对消滤波，以及自适应均衡等。此外，对于阵列信号还有阵列信号处理等。

发明内容

本发明至少需要具备以下两处关键的发明点：

(1)对抵达的火车的车头进行是否异形的轮廓识别，并在辨识出异形时，及时上报给远端的火车运营服务器，从而降低火车事故发生的概率；

(2)在获取用于图像处理的参考性色度值的情况下，仅仅对其中对象面积超限的图像分块执行色度处理，从而在图像处理效果和图像处理效率之间达到平衡。

根据本发明的一方面，提供了一种命令触发式目标分析平台，所述平台包括：

命令触发设备，设置在火车沿线，用于在接收到火车到达信号时，发送第一控制命令，还用于在接收到火车未到达信号时，发送第二控制命令；

所述命令触发设备包括无线通信接口，所述无线通信接口与远端的火车运营服务器无线连接，用于接收所述火车运营服务器发送的火车到达信号或火车未到达信号；

日夜摄像设备，设置在命令触发设备的附近，用于在接收到所述第一控制命令时，对其所在场景进行现场摄像操作，以获得抵达场景图像，还用于在接收到所述第二控制命令时，停止对其所在场景的现场摄像操作；

导航定位设备，设置在所述日夜摄像设备上，用于将所述日夜摄像设备的当前定位数据通过所述命令触发设备的无线通信接口发送给火车运营服务器；

车头辨识设备，与信号整合设备连接，用于将预设基准火车头轮廓与接收到的整合处理图像执行图像内容匹配动作，当所述整合处理图像中存在与所述预设基准火车头轮廓的几何相似度超限的图像区域时，发出车头达标指令；

信噪比测量设备，与所述日夜摄像设备连接，用于接收所述抵达场景图像，对所述抵达场景图像的信噪比进行测量以获得并输出相应的当前信噪比。

根据本发明的另一方面，还提供了一种命令触发式目标分析方法，所述方法包括使用如上述的命令触发式目标分析平台以对抵达的火车的车头进行是否异形的轮廓识别，并在辨识出异形时，及时上报给远端的火车运营服务器。

根据本发明的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如上述的命令触发式目标分析方法的各个步骤。

本发明的命令触发式目标分析平台、方法及存储介质运行稳定，实用可靠。由于对抵达的火车的车头进行是否异形的轮廓识别，并在辨识出异形时，及时上报给远端的火车运营服务器，从而降低火车事故发生的概率。

具体实施方式

下面将对本发明的命令触发式目标分析平台、方法及存储介质的实施方案进行详细说明。

常见的图像处理有以下几种主要类型：

1)图像变换：由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。

2)图像编码压缩：图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数)，以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。压缩可以在不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。编码是压缩技术中最重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。

3)图像增强和复原：图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。

现有技术中，火车的外形在高速行驶中很可能因为与异物相撞或自身问题而产生变形，进而会影响到火车的安全性能，然而，这种变形是驾驶员无法从内部进行观测和检测到的，而需要从外部进行检测并需要制定针对性的检测机制。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种命令触发式目标分析平台、方法及存储介质，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的命令触发式目标分析平台包括：

命令触发设备，设置在火车沿线，用于在接收到火车到达信号时，发送第一控制命令，还用于在接收到火车未到达信号时，发送第二控制命令；

所述命令触发设备包括无线通信接口，所述无线通信接口与远端的火车运营服务器无线连接，用于接收所述火车运营服务器发送的火车到达信号或火车未到达信号；

日夜摄像设备，设置在命令触发设备的附近，用于在接收到所述第一控制命令时，对其所在场景进行现场摄像操作，以获得抵达场景图像，还用于在接收到所述第二控制命令时，停止对其所在场景的现场摄像操作；

导航定位设备，设置在所述日夜摄像设备上，用于将所述日夜摄像设备的当前定位数据通过所述命令触发设备的无线通信接口发送给火车运营服务器；

车头辨识设备，与信号整合设备连接，用于将预设基准火车头轮廓与接收到的整合处理图像执行图像内容匹配动作，当所述整合处理图像中存在与所述预设基准火车头轮廓的几何相似度超限的图像区域时，发出车头达标指令；

信噪比测量设备，与所述日夜摄像设备连接，用于接收所述抵达场景图像，对所述抵达场景图像的信噪比进行测量以获得并输出相应的当前信噪比；

自适应处理设备，与所述信噪比测量设备连接，用于基于所述当前信噪比对所述抵达场景图像执行平均式分块处理，以获得各个图像分块；

在所述自适应处理设备中，基于所述当前信噪比对所述抵达场景图像执行平均式分块处理，以获得各个图像分块包括：所述当前信噪比越高，对所述抵达场景图像执行平均式分块处理获得的每一个图像分块越小；

数据采集设备，与所述自适应处理设备连接，用于接收所述抵达场景图像的各个图像分块，获取各个图像分块的各个色度值，对所述各个色度值进行均值计算以输出相应的参考性色度值；

自适应调整设备，与所述数据采集设备连接，用于对所述抵达场景图像中对象面积超过预设面积阈值的每一个图像分块执行以下动作：基于所述参考性色度值对所述图像分块执行色度补偿处理以获得处理后图像分块；

信号整合设备，分别与所述自适应调整设备和所述数据采集设备连接，用于将所述抵达场景图像中各个处理后图像分块以及所述抵达场景图像中对象面积未超过预设面积阈值的各个图像分块进行图像整合以获得所述抵达场景图像对应的整合处理图像；

其中，所述无线通信接口还与所述车头辨识设备连接，用于将所述车头异形指令或车头达标指令无线上报给火车运营服务器。

接着，继续对本发明的命令触发式目标分析平台的具体结构进行进一步的说明。

所述命令触发式目标分析平台中：

所述车头辨识设备还用于当所述整合处理图像中不存在与所述预设基准火车头轮廓的几何相似度超限的图像区域时，发出车头异形指令；

其中，基于所述参考性色度值对所述图像分块执行色度补偿处理以获得处理后图像分块包括：所述参考性色度值在预设色度范围内时，不对所述图像分块执行色度补偿处理，直接将所述图像分块作为所述处理后图像分块输出。

所述命令触发式目标分析平台中：

基于所述参考性色度值对所述图像分块执行色度补偿处理以获得处理后图像分块包括：所述参考性色度值在预设色度范围外时，对所述图像分块执行色度补偿处理。

所述命令触发式目标分析平台中：

所述抵达场景图像中对象面积超过预设面积阈值的图像分块为其中对象所占据的像素点的数量超过与所述预设面积阈值对应的像素点数量的图像分块。

所述命令触发式目标分析平台中还可以包括：

形态学处理设备，与所述日夜摄像设备连接，用于对接收到的抵达场景图像执行形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；

其中，所述形态学处理设备包括信号腐蚀子设备和信号膨胀子设备，所述信号膨胀子设备与所述信号腐蚀子设备连接，并将处理后的图像发送给所述信号腐蚀子设备。

所述命令触发式目标分析平台中还可以包括：

三次内插设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行基于三次内插法的图像插值处理，以获得并输出三次内插图像。

所述命令触发式目标分析平台中还可以包括：

冗余度分析设备，与所述三次内插设备连接，用于接收所述三次内插图像和所述形态学处理图像，基于所述形态学处理图像各个像素点的各个像素值分析所述形态学处理图像的信号冗余度，并基于所述三次内插图像各个像素点的各个像素值分析所述三次内插图像的信号冗余度；

命令提取设备，与所述冗余度分析设备连接，用于在所述三次内插图像的信号冗余度除以所述形态学处理图像的信号冗余度所获得的倍数超限时，发出第一驱动命令；

其中，所述命令提取设备还用于在所述三次内插图像的信号冗余度除以所述形态学处理图像的信号冗余度所获得的倍数未超限时，发出第二驱动命令。

所述命令触发式目标分析平台中还可以包括：

总线型单片机，分别与所述命令提取设备和所述三次内插设备连接，用于在接收到所述第二驱动命令时，控制所述三次内插设备对所述三次内插图像再次执行基于三次内插法的图像插值处理，以获得对应的待处理图像；

其中，所述总线型单片机还与所述信噪比测量设备连接，用于所述待处理图像替换所述抵达场景图像发送给所述信噪比测量设备；

其中，所述总线型单片机还用于在接收到所述第一驱动命令时，将所述三次内插图像作为待处理图像输出。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种命令触发式目标分析方法，所述方法包括使用如上述的命令触发式目标分析平台以对抵达的火车的车头进行是否异形的轮廓识别，并在辨识出异形时，及时上报给远端的火车运营服务器。

以及，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如上述的命令触发式目标分析方法的各个步骤。

另外，可以采用DSP芯片来替换所述总线型单片机。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。