Калибровка датчиков системы технического зрения тягового подвижного состава

Рассматривается алгоритм автоматической калибровки датчиков системы технического зрения, который применяется для всех видов сенсоров с различными физическими принципами. Система технического зрения в данном случае выступает как элемент системы автоматического управления движением поездов и служит для обнаружения препятствий на пути движения поезда. Отдельно приводятся схемы и описание калибровки для камер видимого диапазона и тепловизоров с различными фокусными расстояниями. Для лидаров приведены описание и схема расчета внешних параметров с учетом преобразования 3D-облака точек в 2D-псевдоизображения для поиска маркеров по расстоянию, координате и рефлективности с одновременной фильтрацией псевдоизображений по глубине и по рефлективности. Использование автоматической калибровки датчиков системы технического зрения при подготовке поезда в депо и при осуществлении поездки на станциях калибровки позволит повысить точность измеряемых параметров поезда, снизить время реакции на внештатные ситуации, оптимизировать энергозатраты, снизить расходы на зарплатный фонд и уменьшить влияние человеческого фактора на работу поездов, а, следовательно, повысить безопасность движения.

1. Погрешности измерения расстояния до препятствия средствами технического зрения и прогноза пути торможения в беспилотных системах управления движением поездов / Л. А. Баранов, П. Ф. Бестемьянов, Е. П. Балакина, А. Л. Охотников // Мир транспорта. – 2021. – Т. 19, № 6(97). – С. 6–12. – DOI 10.30932/1992-3252-2021-19-6-1.

2. Розенберг, Е. Н. Построение системы адаптивного планирования пропуска поездов с использованием цифровых методов обработки данных Data Science и Big data / Е. Н. Розенберг, А. В. Озеров, А. М. Ольшанский // Интеллектуальные транспортные системы : материалы Международной научно-практической конференции, Москва, 26 мая 2022 года. – Москва : Российский университет транспорта, 2022. – С. 285–289. – ISBN 978-5-00204-191-6.

3. Автоматическая калибровка системы видеокамер и лидаров для автономных мобильных комплексов / Ю. Б. Блохинов, Е. Э. Андриенко, К. К. Казахмедов, Б. В. Вишняков // Компьютерная оптика. – 2021. – Т. 45, № 3. – С. 382–393. – DOI 10.18287/2412-6179-CO-812.

4. Охотников, А. Л. Транспортный объект как элемент системы автоматического управления / А. Л. Охотников // Наука и технологии железных дорог. – 2022. – Т. 6, № 3(23). – С. 45–52. – ISSN 2587-5752.

5. ГОСТ Р 8.879-2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики калибровки средств измерений. Общие требования к содержанию и изложению : национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2014 г. № 1701-ст. – Москва : Стандартинформ, 2015. – 6 с.

6. Здоровцов, А. А. Разработка и исследование алгоритма калибровки монокулярной камеры контроля скорости / А. А. Здоровцов // Прикладная математика: современные проблемы математики, информатики и моделирования : материалы III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, Краснодар, 21–24 апреля 2021 года. – Краснодар : ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России Краснодарский ЦНТИ – филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2021. – С. 150–155. – ISBN 978-5-91221-511-7.

7. Polyakov, A. R. Auto-calibration and synchronization of camera and MEMS-sensors / A. R. Polyakov, A. V. Kornilova, I. A. Kirilenko // Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS. – 2018. – Vol. 30, No. 4. – P. 169–182. – DOI 10.15514/ISPRAS-2018-30(4)-11.

8. Сенченко, П. В. Задача автоматической калибровки проектора и сенсора глубины / П. В. Сенченко, Д. А. Ознабихин, В. Ф. Тарасенко // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. – 2016. – № 2(35). – С. 71–77. – DOI 10.17223/19988605/35/8.

9. Курохтин, В. Ю. Определение внешних параметров калибровки камеры системы технического зрения / В. Ю. Курохтин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2017. – № 1(53). – С. 132–136. – ISSN 1813-9108.

10. Курохтин, В. Ю. Определение внешних параметров калибровки камеры системы технического зрения / В. Ю. Курохтин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2017. – № 1(53). – С. 132–136. – ISSN 1813-9108.

11. Якушев, Д. А. Цифровая модель пути для беспилотного управления движением поездов / Д. А. Якушев // Автоматика, связь, информатика. – 2021. – № 4. – С. 35–39. – DOI 10.34649/AT.2021.4.4.005.

12. Terzakis, G. A Consistently Fast and Globally Optimal Solution to the Perspective-n-Point Problem / G. Terzakis, M. Lourakis // In Computer Vision – ECCV 2020 : Lecture Notes in Computer Science. Vol. 12346 / A. Vedaldi, H. Bischof, T. Brox, J. M. Frahm (eds). – Springer, Cham, 2020. – DOI 10.1007/978-3-030-58452-8_28.