一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的制作方法

1.本发明涉及高速磁浮交通技术领域，更具体地说，涉及一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统。


背景技术：

2.高速磁浮交通系统采用全自动行驶模式，其车辆运行速度较快，一般可以达到600km/h，远超目前的轮轨高速铁路系统。
3.目前高速磁浮交通系统都是高速磁浮车辆工作人员通过车头的风挡玻璃肉眼观察前端线路以及周边状况，显然无法及时有效的应对突发状况。
4.那么，基于全自动驾驶场景下，如何提供一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统，为车载和地面监控提供更为有效的行车安全数据，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统，技术方案如下：
6.一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统，所述监控显示系统包括：
7.位于高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位的第一摄像机；
8.位于高速磁浮车辆车头内部的显示屏；
9.所述显示屏用于实时显示所述第一摄像机拍摄的画面。
10.优选的，在上述监控显示系统中，所述监控显示系统还包括：
11.至少一个作为备用的第二摄像机。
12.优选的，在上述监控显示系统中，所述监控显示系统还包括：编码器、交换机以及解码器；
13.所述编码器用于对所述第一摄像机所采集的图像数据进行编码处理并输送到所述交换机；
14.所述解码器用于从所述交换机获得编码处理后的图像数据，进行解码处理，输出至所述显示屏进行图像显示。
15.优选的，在上述监控显示系统中，所述监控显示系统还包括：视频监控服务器；
16.所述视频监控服务器用于保存所述第一摄像机和所述第二摄像机所采集的图像数据。
17.优选的，在上述监控显示系统中，所述显示屏为曲面拼接显示屏。
18.优选的，在上述监控显示系统中，所述曲面拼接显示屏包括多个拼接显示屏；
19.所述拼接显示屏为柔性oled显示屏。
20.优选的，在上述监控显示系统中，所述拼接显示屏的数量与所述第一摄像机的数量相等。
21.优选的，在上述监控显示系统中，所述监控显示系统还包括：
22.用于固定所述曲面拼接显示屏的框架结构，以及用于连接相邻两个所述拼接显示屏之间的连接组件。
23.优选的，在上述监控显示系统中，所述监控显示系统还包括：
24.位于所述曲面拼接显示屏显示面一侧的保护组件。
25.优选的，在上述监控显示系统中，
26.所述监控显示系统还包括：
27.位于所述曲面拼接显示屏背离显示面一侧的支撑组件。
28.相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
29.本发明提供的一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统包括：位于高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位的第一摄像机；位于高速磁浮车辆车头内部的显示屏；所述显示屏用于实时显示所述第一摄像机拍摄的画面；基于该监控显示系统，该高速磁浮车辆可以不设置前风挡玻璃，为全封闭的车体设计，通过在高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位设置第一摄像机，在高速磁浮车辆车头的内部设置显示屏，那么高速磁浮车辆工作人员就能通过显示屏观察到车辆前方的实时图像信息，相比较肉眼观察的方式而言，该监控显示系统显然可以为车载和地面监控提供更为有效的行车安全数据，以便及时有效的应对突发状况。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例提供的一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的原理结构示意图；
32.图2为本发明实施例提供的另一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的原理结构示意图；
33.图3为本发明实施例提供的一种显示屏的整体结构示意图；
34.图4为本发明实施例提供的又一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的原理结构示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
37.参考图1，图1为本发明实施例提供的一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显
示系统的原理结构示意图。
38.本发明实施例提供的适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统包括：
39.位于高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位的第一摄像机11。
40.位于高速磁浮车辆车头内部的显示屏12。
41.所述显示屏12用于实时显示所述第一摄像机11拍摄的画面。
42.具体的，该多个不同方位的第一摄像头11安装在高速磁浮车辆的车头外部，用于拍摄前端线路以周边画面等行驶信息；在高速磁浮车辆的车头内部设置显示屏12，例如在高速磁浮车辆的车头外部的司机台上设置显示屏12，用于实时显示多个不同方位的第一摄像机11所拍摄的画面；基于该监控显示系统，该高速磁浮车辆可以不设置前风挡玻璃，为全封闭的车体设计，通过在高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位设置第一摄像机11，在高速磁浮车辆车头的内部设置显示屏12，那么高速磁浮车辆工作人员就能通过显示屏12观察到车辆前方的实时图像信息，相比较肉眼观察的方式而言，该监控显示系统显然可以为车载和地面监控提供更为有效的行车安全数据，以便及时有效的应对突发状况。
43.可选的，在本发明另一实施例中，参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的原理结构示意图。
44.本发明实施例提供的适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统还包括：
45.至少一个作为备用的第二摄像机13。
46.具体的，当第一摄像机11出现问题无法正常工作时，可以直接切换到第二摄像机13，保证该监控显示系统不会出现因第一摄像头11故障而导致显示画面中断的情况发生，进而提高高速磁浮车辆的行车安全。
47.可选的，在本发明另一实施例中，参考图3，图3为本发明实施例提供的一种显示屏的整体结构示意图。
48.所述显示屏12为曲面拼接显示屏。
49.具体的，所述曲面拼接显示屏包括多个拼接显示屏14，如图3所示在本发明实施例中以三块曲面拼接显示屏进行拼接为例进行说明。
50.所述拼接显示屏14为柔性oled(全称为：organic light-emitting diode)显示屏，相比较其它形式的拼接显示屏，柔性oled显示屏可以显示更为高清的画面；可选的，该柔性oled显示屏可以为55寸柔性oled显示屏。
51.可选的，在本发明另一实施例中，所述拼接显示屏14的数量与所述第一摄像机11的数量相等。
52.具体的，例如曲面拼接显示屏由三块拼接显示屏14拼接构成，高速磁浮车辆的车头外部设置了三个不同方位的第一摄像机11，那么可以使每个第一摄像机11拍摄的画面在对应的一块拼接显示屏14上进行显示；例如正前方的第一摄像头拍摄的画面在中间的拼接显示屏上进行显示；靠左的第一摄像头拍摄的画面在靠左的拼接显示屏上进行显示；靠右的第一摄像头拍摄的画面在靠右的拼接显示屏上进行显示。
53.需要说明的是，当其中一块拼接显示屏无法正常显示画面时，可以将这一拼接显示屏对应的第一摄像头拍摄的画面转移到其它至少一块拼接显示屏上进行显示，保证行车图像的实时显示。
54.可选的，在本发明另一实施例中，所述监控显示系统还包括：
55.用于固定所述曲面拼接显示屏的框架结构15，以及用于连接相邻两个所述拼接显示屏14之间的连接组件16。
56.具体的，通过框架结构15和连接组件16保证拼接后的曲面拼接显示屏不会发生相对位移，进而提高曲面拼接显示屏的稳定性。
57.可选的，在本发明另一实施例中，所述监控显示系统还包括：
58.位于所述曲面拼接显示屏显示面一侧的保护组件。
59.具体的，该保护组件可以为热弯钢化玻璃，确保曲面拼接显示屏不会因误触而损坏。
60.可选的，在本发明另一实施例中，所述监控显示系统还包括：
61.位于所述曲面拼接显示屏背离显示面一侧的支撑组件。
62.具体的，在曲面拼接显示面背离显示面的一侧加装保护钣金等支撑组件对曲面拼接显示屏的后部进行保护，使作用力均匀分散到曲面拼接显示屏的各个位置处。
63.可选的，在本发明另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的又一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统的原理结构示意图。
64.所述监控显示系统还包括：编码器17、交换机18以及解码器22。
65.所述编码器17用于对所述第一摄像机11所采集的图像数据进行编码处理并输送到所述交换机18。当第二摄像机13工作时，编码器17也对第二摄像机13所采集的图像数据进行编码处理并输送到所述交换机18。
66.所述解码器22用于从所述交换机18获得编码处理后的图像数据，进行解码处理，输出至所述显示屏12进行图像显示。
67.所述监控显示系统还包括：视频监控服务器23。
68.所述视频监控服务器23用于保存所述第一摄像机11和所述第二摄像机12所采集的图像数据。
69.具体的，当高速磁浮车辆在高速行驶时，特别是时速提高到600km以上时，相当于每秒前进167米左右，因此在画面传输显示的过程中，所有的延时必须特别小，才能对突发事件争取足够多的反应时间。在本发明实施例中围绕降低延迟的目标，通过软硬件结合的方式，将所有的延迟降到最低；其中硬件选型确保计算能力、图形渲染能力足够强大，采用高性能专业显卡，同时保证摄像头拍摄的数据在数据链路上通畅传输；软件架构上利用多线程、gpu并发处理，提供同一时间数据并发处理能力。
70.如图4所示，在多个不同方位的第一摄像机11拍摄图像之后，首先经过编码器17对第一摄像机11所采集的图像数据进行编码压缩并输送到交换机18，高速磁浮车辆自身的操作系统20通过网卡19从所述交换机18获得编码处理后的图像数据进行相对应的处理，之后通过显卡21传输至解码器22，解码器22将h.264码流输入gpu解码，解码后数据直接由拼接渲染算法操作，最后输出到曲面拼接显示屏进行图像显示。
71.其中，拼接算法技术路线采用离线标定路线，首先对多个第一摄像头11进行离线标定，确定多个第一摄像头11的空间位置关系，同时计算出镜头畸变系数；而后利用弹性形变算法，将多个第一摄像头11的内外参数生成可变渲染三角网格信息；最终，将网格信息上传到gpu，当第一摄像头11数据读入时，将第一摄像头11所拍摄的图像直接渲染到三角片元，达到快速渲染效果。
72.需要说明的是，本发明实施例提供的第一摄像头11、第二摄像头13、曲面拼接显示屏、编码器17、交换机18以及解码器22等组件都采用现有的且能满足本技术需求的组件，组件之间的信号传输以及信号处理都是常规的信号处理逻辑。
73.以上对本发明所提供的一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
74.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
75.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
76.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统包括：位于高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位的第一摄像机；位于高速磁浮车辆车头内部的显示屏；所述显示屏用于实时显示所述第一摄像机拍摄的画面。2.根据权利要求1所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：至少一个作为备用的第二摄像机。3.根据权利要求2所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：编码器、交换机以及解码器；所述编码器用于对所述第一摄像机所采集的图像数据进行编码处理并输送到所述交换机；所述解码器用于从所述交换机获得编码处理后的图像数据，进行解码处理，输出至所述显示屏进行图像显示。4.根据权利要求2所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：视频监控服务器；所述视频监控服务器用于保存所述第一摄像机和所述第二摄像机所采集的图像数据。5.根据权利要求1所述的监控显示系统，其特征在于，所述显示屏为曲面拼接显示屏。6.根据权利要求5所述的监控显示系统，其特征在于，所述曲面拼接显示屏包括多个拼接显示屏；所述拼接显示屏为柔性oled显示屏。7.根据权利要求6所述的监控显示系统，其特征在于，所述拼接显示屏的数量与所述第一摄像机的数量相等。8.根据权利要求6所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：用于固定所述曲面拼接显示屏的框架结构，以及用于连接相邻两个所述拼接显示屏之间的连接组件。9.根据权利要求5所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：位于所述曲面拼接显示屏显示面一侧的保护组件。10.根据权利要求5所述的监控显示系统，其特征在于，所述监控显示系统还包括：位于所述曲面拼接显示屏背离显示面一侧的支撑组件。

技术总结
本发明提供了一种适用于高速磁浮车辆行车轨道的监控显示系统，包括：位于高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位的第一摄像机；位于高速磁浮车辆车头内部的显示屏；所述显示屏用于实时显示所述第一摄像机拍摄的画面；基于此该高速磁浮车辆可以不设置前风挡玻璃，为全封闭的车体设计，通过在高速磁浮车辆车头外部的多个不同方位设置第一摄像机，在高速磁浮车辆车头的内部设置显示屏，那么高速磁浮车辆工作人员就能通过显示屏观察到车辆前方的实时图像信息，相比较肉眼观察的方式而言，该监控显示系统显然可以为车载和地面监控提供更为有效的行车安全数据，以便及时有效的应对突发状况。况。况。


技术研发人员：李小庆 李德文 徐培振 秦强
受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2023/1/31