• ISSN 0258-2724
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一种改进的LBP特征实现铁路扣件识别

王强 李柏林 侯云 范宏

张戎令, 杨子江, 朱学辉, 梁庆福, 徐瑞鹏. 基于频率计算系杆拱桥吊杆张拉力的实用公式[J]. 西南交通大学学报, 2015, 28(5): 823-829. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.05.009
引用本文: 王强, 李柏林, 侯云, 范宏. 一种改进的LBP特征实现铁路扣件识别[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 893-899. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.003
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Citation: WANG Qiang, LI Bailin, HOU Yun, FAN Hong. An Improved LBP Feature for Rail Fastener Identification[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 893-899. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.003

一种改进的LBP特征实现铁路扣件识别

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.003
详细信息
    作者简介:

    王强(1979—),男,博士研究生,研究方向为计算机视觉、图像处理,E-mail: wqiangsky@163.com

    通讯作者:

    李柏林(1962—),男,教授,博士生导师,研究方向为计算机图形图像处理,E-mail: blli62@263.net

  • 中图分类号: TP391.41

An Improved LBP Feature for Rail Fastener Identification

  • 摘要: 为了提高铁路扣件基于视觉的自动化检测精度,提出了一种改进的LBP (local binary pattern)编码算法. 该方法为了避免基本LBP对噪声敏感问题,根据不同邻域的不同噪声强度,结合测量误差服从高斯分布的原则,计算邻域内像素均值和偏差;根据偏差大小,自动设置阈值,实现自适应噪声抑制. 为了避免基本LBP表达邻域差分关系不完整的缺陷,提出了利用邻域内随机采样的方式得到采样点对,通过比较随机点对的差分关系得到LBP编码. 对在晴天、阴天、雨天等不同天气条件下的铁路扣件图像上进行实验,并与原始以及其他改进LBP进行比较. 结果表明,本文的算法具有更高的检测准确率,晴天提高了3.32%,阴天提高了3.27%,雨天提高了4.10%,能够满足铁路扣件自动化检测的需要.

     

  • 图 1  噪声抑制过程示意

    Figure 1.  Schematic diagram of noise suppression process

    图 2  随机选择点对LBP编码示意

    Figure 2.  Schematic diagram of LBP coding for random point pairs

    图 3  随机点生成示意

    Figure 3.  Schematic diagram for random points generating

    图 4  不同天气下扣件

    Figure 4.  Fastener images under different weathers

    图 5  本文编码图像示例

    Figure 5.  Schematic diagram for coding images

    图 6  LBP编码图像对比示例

    Figure 6.  Contrast examples for coding images

    图 7  扣件图像不同阈值下3种编码方式的识别率

    Figure 7.  Fastener Recognition rates of three coding methods with different thresholds

    表  1  晴天扣件识别率

    Table  1.   Fastener recognition on clear day

    方法 识别率/%
    LBP 89.35
    LBPU2 90.46
    LTP 91.85
    DLBP 90.89
    FLBP 91.42
    NRLBP 93.62
    本文方法 96.94
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    表  3  雨天扣件识别率

    Table  3.   Fastener recognition on rainy day

    方法 识别率/%
    LBP 75.16
    LBPU2 77.32
    LTP 80.52
    DLBP 79.06
    FLBP 79.45
    NRLBP 81.23
    本文方法 85.33
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    表  2  阴天扣件识别率

    Table  2.   Fastener recognition on cloudy day

    方法 识别率/%
    LBP 85.76
    LBPU2 86.59
    LTP 88.03
    DLBP 86.95
    FLBP 88.72
    NRLBP 89.57
    本文方法 92.84
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    表  4  计算时间对比

    Table  4.   Computation time comparisons

    方法 时间/s
    LBP 108.711
    本文方法 157.408
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  • 收稿日期:  2017-08-08
  • 刊出日期:  2018-10-01

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