一种基于图像识别的隧道防护门状态检测方法

1.一种基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，利用隧道防护门状态检测系统来实现，其特征在于，该隧道防护门状态检测系统包括对应隧道防护门设置的摄像头和对应摄像头设置的数据传输单元和工控机；所述摄像头对应隧道防护门设置，用于实时拍摄门体状态的照片；所述数据传输单元与所述摄像头电连接，用于接收该摄像头采集的图像数据并将其传输到所述工控机；所述工控机与所述数据传输单元通信连接，可接收来自数据传输单元的图像数据并对其进行处理；利用所述隧道防护门状态检测系统来进行隧道防护门状态检测的方法，包括如下步骤：(1)通过摄像头采集对应隧道防护门的状态图像；(2)所述摄像头将采集到的图像传输到对应的数据传输单元，并由其将图像传输到所述工控机：(3)由所述工控机对图像进行处理；图像处理的过程包括如下过程：(3.1)对图像进行预处理；(3.2)检测隧道防护门的边缘直线；(3.3)检测隧道防护门边缘直线的位置变化，判断隧道防护门的实时状态；且对隧道防护门边缘直线的位置变化检测过程如下：对所述隧道防护门两边缘直线之间的区域进行图像提取并二值化，对图像进行灰度统计，计算图像每一行中白色像素点的个数，然后统计单行白色像素点总数小于门宽度值对应像素点数的行数，以此判断隧道防护门是否处于开启状态；(4)根据步骤(3)中检测的隧道防护门状态判断是否需要进行报警和维护作业。 2.根据权利要求1所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，步骤(3.1)中对图像的预处理过程包括图像滤波过程，其为双边滤波，在高斯滤波的基础上加入像素值权重和空间距离权重，并通过如下公式完成滤波窗口内每个像素值的权重和的获取；式中，W q 为滤波窗口内每个像素值的权重和；G y 为像素值权重；G s 为空间距离权重；q、p分别表示输出图像和输入图像对应点的空间坐标，(p-q)也即欧氏距离；I p 、I q 分别为p和q两点的灰度值，(I p -I q )为当前点灰度差值；σ s 、σ γ 为人为设定的预设参数。 3.根据权利要求1所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，步骤(3.1)中对图像的预处理过程包括图像增强过程；所述图像增强过程以灰度线性变换的方式对图像进行增强对比度处理，灰度线性变换的过程以如下线性函数进行：B＝f(A)＝aA+c式中，A为输入图像的灰度值，B为输出图像的灰度值，a为线性函数的斜率，c为在Y轴的截距。 4.根据权利要求1～3中任一项所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，步骤(3.2)中对于隧道防护门边缘直线的检测方法为基于霍夫变换的直线检测方法，即将直角坐标系中的直线检测问题转换为局部的峰值点检测。 5.根据权利要求4所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，所述基于霍夫变换的直线检测方法为概率霍夫变换检测方法，其检测过程包括如下步骤：(3.2.1)使用预处理过的图像计算图像的边缘图；(3.2.2)随机提取边缘图中的边缘点，转换到极径-极角空间中；(3.2.3)当极径-极角空间里有局部峰值点大于一定的阈值，则提取该点对应的直线L；(3.2.4)在边缘图上寻找直线L上的点，将这些点连成一条线段，记录线段的端点，并将这些点删除掉；(3.2.5)回到步骤3.2.2，直至所有边缘点都被处理过。 6.根据权利要求1～3、5中任一项所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，在所述隧道防护门上还设置有报警器；所述报警器与所述工控机电连接，并可在所述工控机判断所述隧道防护门处于开启状态时报警。 7.根据权利要求1～3、5中任一项所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，所述数据传输单元为串口服务器，其与所述工控机之间以无线通信的方式进行通信。 8.根据权利要求1～3、5中任一项所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，步骤(3)中的图像处理过程还包括对图像进行分类的过程：(3.4)将采集到的图像进行Resnet图像分类，并将状态检测系统部署在云服务器中，使用日常拍摄隧道防护门各种情况下的照片作为训练集对状态检测系统进行训练，再利用训练好的系统对实时采集的图片进行分类。 9.根据权利要求1～3、5中任一项所述的基于图像识别的隧道防护门状态检测方法，其中，同一个工控机可同时接收多个数据传输单元传输的图像数据，且同一个数据传输单元可用于接收一个或者多个摄像头所采集的图像数据。