论文中文题名: | 地铁站台门空隙异物检测方法研究 |
姓名: | |
学号: | 20307223001 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085400 |
学科名称: | 工学 - 电子信息 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2024 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 数字图像处理 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2024-06-15 |
论文答辩日期: | 2024-05-28 |
论文外文题名: | Study on the detection method of foreign body in the interspace of subway gate |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Subway station gate gap ; foreign body detection ; digital image processing ; YOLOv8 ; Low-illumination image enhancement |
论文中文摘要: |
目前地铁站台门空隙异物检测主流方法存在准确率不高、主观性较强和人力成本高的问题,依靠激光或红外探测方法存在小的物体检测不到、曲型站台有检测死角等问题,地铁列车运行面临重大安全问题。提供地铁站台门空隙光照的灯管长期开启,存在大量电力资源浪费的问题。本文创新性的采用深度学习算法对地铁站台门空隙图像进行了增强,又创新性的采用数字图像处理的方法对地铁站台门空隙异物检测进行了研究,结果表明数字图像处理的方法结果明显优于现阶段主流的人工判断法和激光探测法,能解决地铁列车运作存在的重大安全隐患,减轻地铁列车司机的劳动强度。主要研究如下: (1)为了减少目标检测系统对站台光照的依赖,节约电力资源成本,本文基于某地铁实际场景,采用置顶式近距离全方位的采集地铁站台门空隙图像构建数据集,研究了基于Zero-DCE的地铁站台门空隙图像增强算法,并对Zero-DCE进行改进,实验结果表明:经改进的Zero-DCE算法增强的地铁站台门空隙图像标准差较原图增加了33.7%,平均梯度提升59%,信息熵提高8%。 (2)采用HOG算法对地铁站台门空隙异物图像进行特征提取,使用SVM算法进行分类,预测结果检测率为0.85,误检率为0.14。可以在一定程度上解决电客车司机确认地铁站台门空隙安全的问题。 (3)采用深度学习YOLOv8算法对地铁站台门空隙异物进行检测,通过添加Ghost模块和小目标检测层对原算法进行改进,实验结果表明Precision可达0.94,Recall达到0.89,mAP@0.5达到0.95,并在低照度模式下也具有较好的性能指标,很好的解决地铁列车站台门空隙异物检测难的问题。本课题的研究创新性的解决现阶段地铁运营中站台门空隙异物检测难问题的同时,也为逐步推进的地铁无人驾驶技术提供了技术支持,因此具有重大应用前景。 |
论文外文摘要: |
At present,the mainstream method of foreign body detection in the gap of subwaystations has problems such as not high accuracy,strong subjectivity and high labor cost.Thereare problems such as small objects and dead detection in curved platform,and the subwaytrain operation is faced with major safety problems.The lamp that provides the gap of thesubway station gate is open for a long time,and there is a lot of waste of power resources.Thispaper adopts the deep learning algorithm to enhance the subway gate gap image,and thedigital image processing method,and the results show that the digital image processingmethod is significantly better than the current mainstream artificial judgment method and laserdetection method,which can solve the major safety hidden danger in subway train operation,and reduce the labor intensity of subway train drivers.The main studies are conducted asfollows: (1)In order to reduce the dependence of target detection system on platform lighting andsave the cost of power resources,this paper based on the actual scenario of the subway stationbased on Zero-DCE,and improves the Zero-DCE.The experimental results show that theimproved Zero-DCE algorithm enhances the standard deviation increased by 33.7%comparedwith the original image,the average gradient increased by 59%,and the information entropyincreased by 8%. (2)HOG algorithm was used to extract the features of the subway gate gap foreign bodyimage,and SVM algorithm was used to classify.The detection rate of the prediction result was0.85 and the misdetection rate was 0.14.To a certain extent,it can solve the problem ofconfirming the safety of the subway station gate gap. (3)Using deep learning YOLOv8 algorithm to subway station gate gap foreign bodydetection,by adding Ghost module and small target detection layer to improve the originalalgorithm,the experimental results show that the Precision can reach 0.94,Recall reached 0.89,mAP@0.5 reached 0.95,and in low illumination mode also has good performance index,verygood solve the subway train platform door gap foreign body detection problem.The research of this topic not only solves the problem of foreign body detection in thesubway operation at the present stage,but also provides technical support for the graduallypromoted subway driverless technology,so it has a great application prospect. |
参考文献: |
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中图分类号: | TP391 |
开放日期: | 2024-06-17 |