Bu çalışma, demiryolları üzerinde uçarak görüntü alan mini drone'lar için Hough dönüşümüne dayalı bir engel ve kurp algılama sistemi tanıtmaktadır. Drone’lar daha önce, demiryolu altyapısını izlemek ve ray boyunca olası bir arızayı tespit etmek için kullanılmıştır. Diğer taraftan, yapay zeka raylı sistemlerde hem engel hem de ray kusurlarını tespit amacıyla kullanılmıştır. Bu teknolojiler henüz geliştirmeye açıktır. Bu sebeple, güvenirlilik açısından, ve destek veya yedek sistem olarak insanlarca geliştirilmiş, görüntü işlemeye dayalı engel tanıma algoritmalarının geliştirilmesi önemini korumaktadır. Çalışma, rayların ufuk noktası sinüzoidi boyunca Hough dönüşümünün kesitinin izlenerek ray üzerindeki engellerin tespit edilmesini önermektedir. Bu sayede, iki boyutlu Hough dönüşüm bilgisi, Hough tepelerinin tamamının aynı anda gözlemlenebileceği tek boyutlu bir bilgiye indirgenmiş olur. Bu yaklaşım, mini drone’lar için daha az karmaşık bir algoritma ortaya koyacaktır. Yine, kurp algılaması için görüntü daha küçük yatay parçalara ayrılarak yine Hough tepelerinin hareketleri incelenmektedir. Önerilen çözümün performansını test etmek amacıyla, drone’ların demiryolu üzerinde uçarken video kaydı yaptığı gerçek senaryoların simüle edildiği demiryolu animasyon videoları oluşturulmuştur. Yapılan testlerde, önerilen çözümün raylar üzerindeki engellerin tespitinde başarılı olduğu gösterilmiştir.
This study introduces an obstacle and curve detection system based on the Hough Transform, specifically designed for small drones that capture imagery while flying over railway tracks. Drones have previously been utilized for monitoring railway infrastructure and detecting potential faults along the track. On the other hand, artificial intelligence has been applied in railway systems for detecting both obstacles and rail defects. However, these technologies are still open to development. Therefore, to enhance reliability and provide a supportive or redundant mechanism, it remains important to develop obstacle detection algorithms based on image processing, independently of AI-based systems. The proposed approach suggests monitoring the section of the Hough transform along the sinusoid of the track’s vanishing point to detect of obstacles located on the rails. By this way, the two-dimensional Hough transform information is reduced to a one-dimensional representation, in which all Hough peaks can be observed simultaneously. This reduction leads to a less complex algorithm suitable for implementation on small drones. For curve detection, the image is divided into smaller horizontal segments, and the movement of Hough peaks is analyzed accordingly. To evaluate the performance of the proposed solution, railway animation videos simulating real scenarios where drones record video while flying over tracks have been generated. Test results demonstrate that the proposed method effectively detects obstacles on the railway tracks.
Rail systems Image processing Signal Processing Railway Obstacle Detection Rail curve detection.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Signal Processing |
Journal Section | Article |
Authors | |
Publication Date | July 31, 2025 |
Submission Date | July 1, 2025 |
Acceptance Date | July 17, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Issue: 22 |