用于铁路载具的植被检测和警报方法和系统技术方案

本公开内容一般地涉及植被检测，并且具体地涉及用于铁路载具的植被检测和警报系统。

Methods and systems of vegetation detection and warning for railway vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于铁路载具的植被检测和警报方法和系统对相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月14日提交的、序列号为62/485,678的美国临时申请的权益，所述美国临时申请的内容通过引用以其全部被并入本文中。
本公开内容一般地涉及植被检测，并且具体地涉及用于铁路载具的植被检测和警报系统。
技术介绍
铁路系统（railroad）花费显著量的时间和资源来控制铁路系统轨道周围的植被。植被控制为铁路系统轨道和铁路系统操作提供大量益处。植被控制改善视距以用于火车的以及在铁路系统交叉处的可见性，用以避免相交处的危险。植被控制维持用于铁路系统公路用地（right-of-way）的净空区（clearancezone），并且改善沿着交叉之间的轨道片段的视距和安全。植被控制还提供在轨道周围的恰当的排水，并且减小对轨道上信号和通信线的损害。在多个行政辖区中，植被控制通过法律来要求。铁路系统公司采用内部和第三方植被控制检查员和工程师，其实现植被控制程序，尤其是在轨道以及公路用地净空区内。这些程序非常耗时并且耗资源，并且难以实现以及维持。因此，将会合期望的是具有考虑以上所讨论的这些问题中的至少一些以及其它可能的问题的系统和方法。
技术实现思路
鉴于前述背景，本公开内容的示例实现方式涉及用于铁路载具的植被检测和警报系统，在更特定的示例中包括检测植被妨碍铁路系统轨道周围的净空区或有妨碍铁路系统轨道周围的净空区的风险。本公开内容因而无限制地包括以下示例实现方式。一些示例实现方式提供可装配到铁路载具以用于检测植被的获取设备，所述获取设备包括成像传感器，所述成像传感器被配置成捕获铁路载具以及轨道的环境、包括但不限于铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的净空区的图像，所述成像传感器被配置成在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；地理空间定位传感器，其被配置成确定地理空间定位传感器的地理位置，并且从而确定由成像传感器所成像的环境；以及处理器，其被耦合到成像传感器以及地理空间定位传感器，并且被编程以至少：将由成像传感器所捕获的图像参照（reference）到由地理空间定位传感器所确定的地理位置，用以形成包括净空区的环境的地理空间图像；并且对于地理空间图像的一个或多个地理空间图像，处理所述一个或多个地理空间图像以产生环境的几何计算机模型，在其中通过几何结构的集合来表示环境中的对象；基于几何计算机模型来检测净空区中的植被；以及上传所述一个或多个地理空间图像以及对所检测到的植被的通知，根据所述通知，所述设备或后端服务器被配置成为一个或多个客户端系统生成警报。一些示例实现方式提供一种方法，所述方法包括：通过使用可装配到铁路载具的获取设备来检测植被，所述获取设备包括成像传感器和地理空间定位传感器，所述方法包括：通过成像传感器来捕获铁路载具的环境、包括铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的净空区的图像，所述成像传感器在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；由地理空间定位传感器来确定地理空间定位传感器的地理位置，并且从而确定由成像传感器所成像的环境；将由成像传感器所捕获的图像参照到由地理空间定位传感器所确定的地理位置，用以形成包括净空区的环境的地理空间图像；并且对于地理空间图像的一个或多个地理空间图像，处理所述一个或多个地理空间图像以产生环境的几何计算机模型，在其中通过几何结构的集合来表示环境中的对象；基于几何计算机模型来检测净空区中的植被；以及上传所述一个或多个地理空间图像以及对所检测到的植被的通知，根据所述通知，后端服务器被配置成为客户端生成警报。从阅读以下详细描述连同附图中，本公开内容的特征、方面和优点将是显而易见的，所述附图在以下被简要描述。本公开内容包括在本公开内容中所阐明的两个、三个、四个或更多特征或元素的任何组合，而无论这样的特征或元素是否被清楚地组合或以其它方式在本文中描述的特定示例实现方式中被记载。本公开内容意图被整体论地阅读使得本公开内容的任何可分离的特征或元素，在其各方面以及示例实现方式中任一个中，应当被视为可组合的，除非本公开内容的上下文清晰地另行规定。附图说明因而已经概括地描述了本公开内容，现在将参照附图，所述附图不一定是按比例绘制的，并且其中：图1图示了根据本公开内容的示例实现方式的用于铁路载具的植被检测和警报系统；图2A和2B图示了根据一些示例实现方式的在铁路系统轨道的各个区段周围的净空区的前视图和顶视图；图2C和2D图示了根据一些示例实现方式的用于铁路系统轨道的其它区段的净空区的顶视图；图3、4和5-14是可以根据一些示例实现方式而被生成的合成图像；图15和16图示了根据示例实现方式的装置；并且图17图示了本文中描述的系统和方法的合适算法流程图。具体实施方式现在将在下文中参照附图更充分地描述本公开内容的一些实现方式，在所述附图中示出本公开内容的一些而不是所有实现方式。事实上，本公开内容的各种实现方式可以用许多不同的形式被具体化并且不应当被解释为受限于本文中所阐明的实现方式；相反，提供这些示例实现方式使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将充分地把本公开内容的范围传达给本领域技术人员。如本文中所使用的，例如，单数形式“一”、“一个”和“该”等等包括复数参照对象，除非上下文另行清晰地规定。根据本专利技术的一些示例实现方式，术语“数据”、“信息”、“内容”以及类似的术语可以可互换地被使用，以指代能够被传送、接收、在其上操作和/或被存储的数据。而且，例如，在本文中可以参照定量度量、值、关系等等。除非另行声明，否则任何一个或多个——如果不是这些中的全部的话——可以是绝对的或近似的，以计及可出现的可接受的变化，诸如由于工程容差等等所致的那些。同样的参照标号贯穿全文指代同样的元素。图1图示了用于铁路载具的植被检测和警报系统100（有时仅仅被称为系统）。如所示出的，可以利用基于因特网的计算架构来实现所述系统，所述基于因特网的计算架构包括计算机网络或多个互连的计算机网络102，在其中或在其之上，多个系统（可选地包括后端）、计算机等等通信或以其它方式运作。如所示出的，这些包括在铁路载具106上的获取设备104，以及云存储装置108、后端服务器110和客户端112。尽管在本文中在基于因特网的计算架构的上下文中被示出和描述，但是应当理解到，所述系统可以利用多个不同的基于网络的架构中的任一个来实现，包括如被连接到计算机网络或从计算机网络断开的独立系统之类的实现方式。网络102可以被实现为一个或多个有线网络、无线网络、或者有线和无线网络的某种组合。所述网络可以包括私有、公共、学院、商业或政府网络，或者其多个不同组合中的任一个，并且在基于因特网的计算架构的上下文中，包括因特网。网络可以支持任何多个不同的通信协议、技术等等中的一个或多个，诸如蜂窝式电话、Wi-Fi、卫星、线缆、数字订户线（DSL）、光纤等等。被连接到网络102的系统和计算机还可以用多种不同的方式来被实现。获取设备104是专用计算机和感测系统，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可装配到铁路载具的用于检测植被的获取设备，所述获取设备包括：/n成像传感器，其被配置成捕获铁路载具的环境、包括铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的净空区的图像，所述成像传感器被配置成在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；/n地理空间定位传感器，其被配置成确定地理空间定位传感器的地理位置，并且从而确定由成像传感器所成像的环境；以及/n处理器，其被耦合到成像传感器以及地理空间定位传感器，并且被编程以至少：/n将由成像传感器所捕获的图像参照到由地理空间定位传感器所确定的地理位置，用以形成包括净空区的环境的地理空间图像；并且对于地理空间图像的一个或多个地理空间图像，/n处理所述一个或多个地理空间图像以产生环境的几何计算机模型，在其中通过几何结构的集合来表示环境中的对象；/n基于所述几何计算机模型来检测净空区中的植被；以及/n上传所述一个或多个地理空间图像以及对所检测到的植被的通知，根据所述通知，后端服务器被配置成为客户端生成警报。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170414 US 62/4856781.一种可装配到铁路载具的用于检测植被的获取设备，所述获取设备包括：
成像传感器，其被配置成捕获铁路载具的环境、包括铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的净空区的图像，所述成像传感器被配置成在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；
地理空间定位传感器，其被配置成确定地理空间定位传感器的地理位置，并且从而确定由成像传感器所成像的环境；以及
处理器，其被耦合到成像传感器以及地理空间定位传感器，并且被编程以至少：
将由成像传感器所捕获的图像参照到由地理空间定位传感器所确定的地理位置，用以形成包括净空区的环境的地理空间图像；并且对于地理空间图像的一个或多个地理空间图像，
处理所述一个或多个地理空间图像以产生环境的几何计算机模型，在其中通过几何结构的集合来表示环境中的对象；
基于所述几何计算机模型来检测净空区中的植被；以及
上传所述一个或多个地理空间图像以及对所检测到的植被的通知，根据所述通知，后端服务器被配置成为客户端生成警报。


2.一种包括通过使用可装配到铁路载具的获取设备来检测植被的方法，所述获取设备包括成像传感器和地理空间定位传感器，所述方法包括：
通过成像传感器来捕获铁路载具的环境、包括铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的净空区的图像，所述成像传感器在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；
由地理空间定位传感器来确定地理空间定位传感器的地理位置，并且从而确定由成像传感器所成像的环境；
将由成像传感器所捕获的图像参照到由地理空间定位传感器所确定的地理位置，用以形成包括净空区的环境的地理空间图像；并且对于地理空间图像的一个或多个地理空间图像，
处理所述一个或多个地理空间图像以产生环境的几何计算机模型，在其中通过几何结构的集合来表示环境中的对象；
基于所述几何计算机模型来检测净空区中的植被；以及
上传所述一个或多个地理空间图像以及对所检测到的植被的通知，根据所述通知，后端服务器被配置成为客户端生成警报。


3.一种可装配到铁路载具的用于检测对象、可选地植被的获取设备，所述获取设备包括：
成像传感器，其被配置成捕获铁路载具的环境、包括铁路载具在其上移动的铁路系统轨道周围的体积净空区的图像，所述成像传感器被配置成在铁路载具在铁路系统轨道上移动时从铁路载具捕获图像；
地理空间定位传感器，其被配置成确定地理空间定...

【专利技术属性】
技术研发人员：K马特森，P戴，L欣南特，AO费南德斯，E巴克，JB斯隆，
申请(专利权)人：拜耳作物科学有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US