Метод объединения данных камеры и LiDAR для обнаружения объектов на железнодорожных путях

Обнаружение объектов на железнодорожных путях, имеющее решающее значение для безопасности эксплуатации поездов, сопряжено с многочисленными трудностями, такими как наличие объектов различных типов и сложность условий движения поездов. В настоящем исследовании предложена мультисенсорная система объединения данных камеры и LiDAR для обнаружения объектов на железнодорожных путях, включая небольшие препятствия и поезда впереди. Система включает два этапа: выделение области интереса и обнаружение объектов. На первом этапе разработана многоуровневая сеть предсказания для выполнения попиксельной сегментации железнодорожного пути и поезда впереди по изображениям. На втором этапе данные LiDAR используются для оценки расстояния до поезда и обнаружения небольших препятствий в области железнодорожного пути, выделенной на первом этапе. Экспериментальные результаты показывают, что метод выделения области интереса обеспечивает высокую точность сегментации железнодорожного пути и поездов, а предложенный метод объединения данных превосходит методы, основанные только на камере или LiDAR, при обнаружении небольших препятствий и поездов впереди. Кроме того, на практике предложенная система успешно применена на линии Tsuen Wan Гонконгского метрополитена и линии Yanfang Пекинского метрополитена.