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铁路道口一直以来都是铁路安全的薄弱环节。道口事故的频发,直接威胁到人民的生命财产安全和国家的经济运输命脉。在铁路提速后的今天,铁路道口安全越来越成为限制铁路运输能力的一个瓶颈问题。本课题的主要任务就是针对道口安全问题,提出了对铁路道口进行图像监控的设计方案。通过实时地监控铁路道口现场,跟踪、识别和分类道口目标,来判断道口有无险情或故障。然后将分类判断的数据以专用的无线代码方式发送给机车的自动接收设备。如果遇到险情或故障,道口可以鸣声报警,机车司机也可以同时根据收到的代码,判断前方道口的现场情况,采取相应措施,达到双向减少事故发生率的目的。从而大大提高铁路运输的安全性。论文围绕铁路道口图像监控系统的系统总体设计方案、算法设计、算法验证、软件实现及硬件设计的思路依次展开讨论。在系统设计方案中,根据系统的设计背景、功能目标、性能要求等,提出了系统设计的总框图,并确定了系统设计的重点是图像处理模块;在算法设计中,系统主要围绕道口背景的确定、道口目标的提取定位、道口目标的识别跟踪等几个大方面来逐一论述,同时用MATLAB验证了相关的算法;论文还利用Visual C++的软件平台搭建了一个道口图像监控系统的演示环境,初步验证了系统算法的合理性和可实现行;最后是结合系统的特点,提出了系统的硬件设计方案和部分相关硬件芯片的选型。课题的创新点主要体现在两点:一方面,铁路道口图像监控系统设计方案抛开了传统图像监控系统中摄像机-监视器的模式,将计算机对数字图像的处理和控制全部用硬件芯片(如DSP、FPGA)等器件来完成。系统的最终结果不是将视频图像显示出来,而是对视频图像中的目标进行识别和分类,判断铁路道口是否有故障,并将判断结果用代码的方式通过无线电传送给驶近道口的列车;另一方面,系统有别于常规的铁路道口报警装置。在遇到险情时,系统不再是单一的声光电报警告示,而是将险情反馈给机车司机来控制驶向道口的列车。同时对有价值的道口事故图片还可以存储保留,以备查看。