北京西南交大盛陽科技股份有限公司杜怡曼獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉北京西南交大盛陽科技股份有限公司申請的專利一種領車器、基于機器視覺和聯鎖信號的領車系統與領車方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN118753347B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411054750.7,技術領域涉及:B61L23/00;該發明授權一種領車器、基于機器視覺和聯鎖信號的領車系統與領車方法是由杜怡曼;張屹;趙怡潔;董懷志設計研發完成,并于2024-08-01向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種領車器、基于機器視覺和聯鎖信號的領車系統與領車方法在說明書摘要公布了:本發明涉及鐵路站場調車作業領域,具體涉及一種領車器、基于機器視覺和聯鎖信號的領車系統與領車方法。本發明的領車系統包括領車器、數據服務平臺和移動作業終端。本發明通過對自車前方路況和信號狀態的實時拍攝,進行視頻識別和分析,實現進路的自動識別、異物的自動檢測、距離的精確測量,并將實時視頻流和分析結果傳輸至數據服務平臺,數據服務平臺再結合聯鎖系統的進路、信號狀態等聯鎖信號,對視頻流和分析結果作進一步的校驗和確認,并將視頻流、進路與信號狀態等信息通過移動作業終端傳輸給調車組成員和司機,指揮司機安全駕駛機車,從而實現領車過程的自動、精確控制,在提高作業效率的同時,降低了調車作業人員的勞動強度。
本發明授權一種領車器、基于機器視覺和聯鎖信號的領車系統與領車方法在權利要求書中公布了:1.一種領車器,其特征在于,所述領車器包括視頻采集模塊和機器視覺智能分析模塊; 所述視頻采集模塊包括主攝像頭和輔攝像頭,在所述領車器工作時,所述主攝像頭的光心平行于地面,所述輔攝像頭的光心與地面呈夾角設置且所述夾角可調節; 所述機器視覺智能分析模塊包括基于錨線消失點與留存車檢測框的自車與留存車間距測量單元、基于軌道間距的自車與留存車間距測量單元以及基于自車車鉤與留存車車鉤間距測量單元; 所述視頻采集模塊與所述機器視覺智能分析模塊連接; 所述基于錨線消失點與留存車檢測框的自車與留存車間距測量單元包括基于錨線消失點與留存車檢測框的自車與留存車間距測量方法,所述基于錨線消失點與留存車檢測框的自車與留存車間距測量方法包括以下步驟, 步驟1.所述機器視覺智能分析模塊接收并讀取所述視頻采集模塊中的所述主攝像頭采集的視頻圖像; 步驟2.所述機器視覺智能分析模塊中的軌道錨線檢測單元對所述視頻圖像中的軌道錨線進行檢測分析,獲得所述軌道錨線的消失點坐標; 步驟3.基于所述步驟2中的所述軌道錨線的所述消失點坐標,對所述主攝像頭的姿態角進行修正,得到所述主攝像頭的偏航角和俯仰角; 步驟4.所述機器視覺智能分析模塊中的所述自車與留存車間距測量單元對所述視頻圖像中的留存車進行檢測,并基于留存車檢測框底邊緣中點位置進行測距,獲得自車與留存車之間的間距d; 步驟5.所述機器視覺智能分析模塊中的所述軌道檢測單元對軌道進行檢測,并判斷軌道是否為直軌,若所述軌道為直軌,則基于所述步驟3中的所述主攝像頭的俯仰角對所述步驟4中的所述自車與留存車的間距進行修正,得到修正后的自車與留存車的間距d1,并基于所述步驟3中的所述主攝像頭的偏航角對所述修正后的自車與留存車的間距d1進行修正,得到二次修正后的自車與留存車的間距D1,若所述軌道為非直軌,則將所述主攝像頭的偏航角設置為零,僅基于所述步驟3中的所述主攝像頭的俯仰角對所述步驟4中的所述自車與留存車的間距進行修正,得到修正后的自車與留存車的間距d1; 所述步驟2中所述軌道錨線的消失點坐標為所述視頻圖像中檢測的軌道錨線的交點,所述軌道錨線表示為N點的序列,即P={x0,y0,x1,y1,……,xN―1,yN―1},其中所述軌道錨線點的y坐標是固定的,并沿所述視頻圖像的垂直軸均勻采樣,使用最小二乘法來找到最佳擬合錨線的斜率m和截距c,得到所述錨線的擬合方程y=mx+c,進一步計算所述軌道錨線的交點坐標u,v:其中,和是兩條軌道錨線的斜率,和是兩條軌道錨線的截距; 所述步驟3中所述主攝像頭的偏航角和俯仰角分別為,所述主攝像頭的偏航角為,其中,γ為主攝像頭的偏航角,W為成像平面的寬度,為存在俯仰角和偏航角情況下的軌道錨線消失點橫坐標,為相機坐標系x軸方向等效焦距,其中相機坐標系以主攝像頭光軸中心為原點,向右為x軸正方向,向下為y軸正方向,向前為z軸正方向; 所述主攝像頭的俯仰角為,其中,θ為主攝像頭的俯仰角,H為成像平面的高度,為存在俯仰角和偏航角情況下的軌道消失點縱坐標,為相機坐標系y軸方向等效焦距; 所述步驟4中所述自車與留存車的間距d為,其中,μ為主攝像頭光軸與留存車檢測框底邊緣中心和主攝像頭光心的連線所形成的夾角,是主攝像頭與地面之間的距離; 所述步驟5中所述修正后的自車與留存車的間距d為,其中,為基于所述主攝像頭的俯仰角對自車與留存車的間距進行修正的自車與留存車的間距;為主攝像頭與地面之間的距離;μ為主攝像頭光軸與留存車檢測框底邊緣中心和主攝像頭光心的連線所形成的夾角;θ為主攝像頭的俯仰角; 所述二次修正后的自車與留存車的間距為,,其中,為留存車檢測框底邊緣中點與所述主攝像頭光心的連線和光軸在豎直平面形成的夾角,計算公式為: 其中,為攝像機成像平面內留存車檢測框底邊緣中心點橫坐標,為圖像坐標系原點在像素坐標系中的坐標。
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