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研究生:陳頌婷
研究生(外文):Sung-Ting Chen
論文名稱:鐵路平交道淨空機器視覺安全系統研發
論文名稱(外文):Development of the Machine Visual Safety System for Clearance Recognition at Railway Crossings
指導教授:蒲永仁蒲永仁引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:長榮大學
系所名稱:職業安全與衛生研究所
學門:醫藥衛生學門
學類:公共衛生學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:鐵路平交道影像處理安全系統
外文關鍵詞:Railway crossingImage ProcessingSafety system
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平交道事故中死傷人數最多之原因以擅自闖越平交道為主,但亦有因安全裝置故障或氣候不佳、視線不良等因素造成人員或車輛無故闖越並停靠於平交道上所造成。除交通意外之外,過去台鐵亦在鐵路平交道發生多起工安意外。
本研究之目的?d降低平交道事故的發生率,欲建立鐵路平交道淨空視覺安全系統,可對平交道上之障礙物進行辨識並發出警報供火車司機員暸解平交道即時狀況。研究之方法包含系統建置及系統偵測正確率,系統建置的部份將使用攝影機攝取平交道模型之影像,錄製成多段不同狀況的汽車擋道片段,經由影像處理程式,自動辨識障礙物,系統並進一步發出警示。系統偵測正確率將探討不同照度環境下比較系統偵測到車輛之時間間隔與車輛實際進入ROI之時間間隔比值。
研究結果建立鐵道模擬環境、影像處理模組,透過發送及接收系統之流程,可成功辨識出平交道之障礙物並予以示警,門檻值的設定與環境照度不同皆會影響障礙物偵測的正確率。以門檻值為80/1380的參數設定下,系統偵測正確率最高可達92%。
The incidents at the railway crossings have caused many casualties all over the world. The reasons include that the road users entered the railway crossings without authorization, the pavement conditions deteriorated, the safety installations failed, bad weather came in, and even poor views happened, which caused people or vehicles to get caught, stranded and hit inside the railway crossings. Besides traffic accidents, there were also occupational accidents at the railway crossings in Taiwan.
The purpose of this research is to develop a machine visual safety system used at the railway crossings in order to decrease the accident rate therein. The system can detect obstacles at the railway crossing and send a warning and images to engineers who are then able to understand the front conditions immediately. The research method includes both system establishment and precision rate of detection. System establishment is the installation of a camera to take images at the crossing and the recording of them into clips in different situation. The system uses these clips subsequently to recognize obstacles by image processing algorithms. We will discuss in different illuminations, time interval of detection as compared with the actual time of a car entering the ROI.
We have constructed a railway miniature which is integrated with the image process module. With the transmitting and receiving procedures our preliminary tests show that the system can detect obstacles successfully at the railway crossing and be able to send alarms to those in need. The precision rate of detection was affected by parameters setting in different illuminations. In the thresholds 80/1380 for setting parameters, the precision rate of detection can reach up to 92%.
摘要I
AbstractII
目錄III
表目錄V
圖目錄VI
第一章 緒論1
1.1 研究動機1
1.2 研究目的3
第二章 文獻回顧4
第三章 系統架構與方法12
3.1 模擬環境12
3.2 影像處理模組16
3.2.1 裝置架設16
3.2.2 作業系統及應用軟體簡介17
3.3 建立無線傳輸系統18
3.3.1 影像發送/接收系統19
3.3.2 警告信號發送/接收系統21
3.4 控制單元23
第四章 實驗架構與方法27
4.1 錄製平交道影像27
4.1.1模擬環境設計28
4.1.2 使用模型車簡介29
4.2 分析平交道影像及資料儲存29
4.3 計算系統偵測障礙物的正確率30
4.3.1 車輛實際進入ROI的時間間隔30
4.3.2 系統偵測障礙物的時間間隔31
4.3.3 系統偵測障礙物的正確率34
第五章 結果與討論35
5.1 系統建置結果與討論35
5.2實驗結果與討論37
5.2.1 車輛實際出現在ROI的時間間隔37
5.2.2 系統偵測到車輛的時間間隔39
5.2.3 系統執行辨識障礙物的正確率51
第六章 結論62
6.1 結論62
6.2 未來研究方向63
參考文獻64
附錄67
PLC控制程式67
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