基于Encoder-Decoder网络的列车轮对激光曲线提取
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作者:
作者单位:

(1.西南交通大学 光电工程研究所 四川 成都 610031; 2.早稻田大学 机械工程学院 日本 福冈 8080135; 3.浙江大学 力学学院 浙江 杭州 310058)

作者简介:

杨凯(1980-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从事光学图像处理和无损检测等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61771409)资助项目 (1.西南交通大学 光电工程研究所四川成都 610031; 2.早稻田大学机械工程学院日本福冈 8080135; 3.浙江大学 力学学院 浙江 杭州 310058)


Laser curve extraction of train wheels based on Encoder-Decoder network
Author:
Affiliation:

(1.Photoelectric Engineering Institute,Southwest Jiaotong University,Chengdu,Sichuan 610031,China; 2.School of Mechanical Engineering,Waseda University,Fukuoka 8080135,Japan; 3.School of Mechanics,Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang 310058,China)

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    摘要:

    提出了一种基于Encoder-Decoder网络的列车轮对 激光曲线精确分割的算法。针对列 车轮对激光曲线数据集局部特征丰富、语义信息简单的特点,设计了具有深度较浅、分辨率较 高、细节表现良好的网络。设计的网络很好的利用了密集链接机制和上采样模块,加强了特 征复用以及特征传播,具有较少参数的同时,能多尺度提取上下文语义信息。实验证明,En coder-Decoder网络相比于其他网络在列车轮对激光曲线提取上表现出优异的性能。基于Enc oder-Decoder的网 络在列车轮对激光曲线数据集上交并比、召回率、准确率和F1_score指标 分别达到了86.5%、89.2%、99.9%、85.0%,能够比较精准提取列车轮对激光条纹。同时Enco der-Decoder网络在进行列车轮对激光条纹分割时能在一定程度上改善噪声对条纹提取的影 响。因此在铁路安全方面具有良好的应用前景。

    Abstract:

    An algorithm for precise segmentation of the laser curve of train whee ls based on Encoder-Decoder network is proposed.In view of the rich local featu res and simple semantic features of the laser stripe images of train wheels,a n etwork with shallow depth,high resolution and good detail performance is design ed.The designed network makes good use of the dense link mechanism and up-sampl ing module,strengthens feature reuse and feature propagation,has fewer paramet ers and can extract contextual semantic information at multiple scales.Experime nts have proved that the Encoder-Decoder network shows excellent performance in train wheelset extraction compared to other networks.Based on the Encoder-Decod er network in the data set of the laser stripe laser curve of the train wheel se t,the intersection ratio,recall rate,accuracy and F1_score indicators reached 86.5%,89.2%,99.9%,85.0%,respectively,which can extract the train wheel set s more accurately.Laser stripes.At the same time,the Encoder-Decoder network can improve the effect of noise on the fringes to a certain extent when the trai n wheel pair laser fringe segmentation is performed.Therefore,it has a good ap plication prospect in railway safety.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨凯,罗帅,王勇,高晓蓉,蒋天赐,李春江.基于Encoder-Decoder网络的列车轮对激光曲线提取[J].光电子激光,2021,32(6):602~612

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  • 收稿日期:2020-12-29
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  • 在线发布日期: 2021-08-20
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