一种国铁货车车号信息图像识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种国铁货车车号信息图像识别系统及方法，系统包括计算机、高清摄像机和红外定位设备，红外定位设备包括两个与计算机连接的红外对射定位装置，两个红外对射定位装置距离一定距离；每对红外对射定位装置的临近位置设有高清摄像机，高清摄像机与计算机连接；计算机连接有ＬＥＤ车号显示器。本发明专利技术通过红外定位设备、高清摄像机以及计算机的结合实现了车号信息的自动识别和车辆行进方向的判别。该系统可以与轨道衡称重系统配合使用，实现了火车装卸业务的信息化，减少失误，并且本发明专利技术与现有的ＡＥＩ系统相比，具有更高稳定性及更好的识别能力，不容易收到恶劣环境的影响，设备运行稳定，充分提高了车辆装卸效率以及车辆统计数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于国铁货车调度装卸
，涉及一种车号识别系统及方法，尤其是 。
技术介绍
火车运料在大中型煤炭、钢铁企业的物流中占有较高比例。只有在得到相同车皮 号的车皮重、毛重信息的情况下，才能计算出每节车皮的物料净重，因此车皮称重过程中的 车号识别技术较为关键。传统的火车称重计量工作过程是由司磅员手工作业，现场顺序抄写车辆编号和记 录车皮的皮重、毛重信息，然后录入计算机，得出实际每节车皮的货物净重，然后打印交与 卸货方稽核。而这种车号人工方式抄写速度慢、效率低、差错率高。基于上述应用背景，人们提出火车车皮号牌信息识别技术，实现车号自动抄号，为 铁路运输信息的智能化识别管理提供技术保证。目前出现了一种利用RFID的国铁货车车 号识别系统简称AEI，该系统利用RFID车号标签、RFID读卡装置和数据处理单元等设备完 成的AutomaticEquipment Identification。RFID车号标签中存储了车号和机车车次信 息。当安装了车号标签的车辆通过RFID读卡装置时，车号信息将会自动被读取并上传到数 据处理单元，为各种系统实时提供准确可靠的车号数据。由于国铁货车大都在比较恶劣的 环境下工作(比如煤矿)，车号标签贴在车厢外侧很容易受损，在实际应用中，经常由于国 铁货车标签的损坏或车号识别设备的自身故障(如磁钢松动、低速无法开机)等原因导致 车号自动识别设备出现漏号、掉车等现象。基于上述现有车号识别系统的诸多缺陷，目前大部分企业仍然延续手工抄号的老 旧方式。但是随着铁路运输智能化水平的提高，这种手工方式根本无法满足现代化铁路运 输的需要，因此，急需要开发一种不但耐用，而且工作稳定的货车车号识别系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种国铁货车车号信息图像识 别系统及方法，该系统通过高清摄像机对国铁货车车号图片进行抓拍，通过对抓拍的过图 像进行处理，对图片上的号牌信息进行提取和识别，从而得到货车车号信息。其不仅设备简 单实现容易，而且工作稳定、操作可以实现自动化。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的这种国铁货车车号信息图像识别系统，包括计算机、高清摄像机和红外定位设备， 所述红外定位设备包括两个与计算机连接的红外对射定位装置，所述红外对射定位装置的 发射装置和接受装置分设于轨道两侧，两个所述红外对射定位装置距离一定距离；每对所 述红外对射定位装置的临近位置设有一台用以捕捉轨道上车厢图像的高清摄像机，所述高 清摄像机的图像输出端与计算机的图像数据采集卡连接；所述计算机还连接有LED车号显 不器。以上两个所述红外对射定位装置设置在称重轨道衡的轨道两侧，且两个所述红外 对射定位装置分别设于动态称重轨道衡的进口和出口位置。进一步，上述高清摄像机附近设置有朝向货车车厢照射的辅助光源设备。本专利技术还提出一种基于以上所述系统的国铁货车车号信息图像识别方法，该方法 具体如下当货车经过动态称重轨道衡时，由所述红外对射定位装置判断货车完全上磅后， 向所述计算机发出图像抓拍指令，计算机控制所述高清摄像机进行图像抓拍，高清摄像机 抓拍的图像传入计算机，所述计算机经过图像处理识别，得到车号数据；所述计算机控制高 清摄像机连续抓拍多张货车行进图像，分析出每张图片车牌信息区域，再利用车牌区域像 素水平投影方式得出车牌信息的移动方向，以此来判定货车的行进方向，最后将车号数据 和行车方向数据存入计算机的数据库中。进一步的，上述的国铁货车车号信息图像识别方法中，所述计算机的图像处理识 别包括以下步骤1)图像预处理首先对由高清摄像机传来的图像依次进行色彩校正、图像增强、灰度化、滤波、侵 蚀、锐化处理，去除图像中的干扰因素，最大限度的提高识别效果；2)车号信息定位选取步骤1)产生的灰度直方图的右侧第一峰值作为阀值，对图像灰度图进行二 值化，然后依次进行反色、腐蚀、膨胀和锐化处理；再提取车号信息边缘，获取车号信息所在 位置；根据水平投影和垂直投影的坐标值提取出车号区域；3)图像旋转比较车号区域的第一个区域和最后一个区域的顶点坐标是否一致，若比较结果不 一致，则对车号区域做旋转处理，旋转后再次比较，以此反复直至比较结果一致，得到车号 图像；4)字符分割根据车号字符的大小先设定一个固定分割阈值，然后在上步得到的车号图像中寻 找连续有字符的块，若长度大于分割阈值，则认为该块有两个字符组成，将两个字符分割为 两个字符图像；将分割的字符图像等比例缩放至合适大小；5)字符识别采用模板匹配法对字符图像进行字符识别首先对字符图像进行二值化并将其尺 寸大小缩放为字符数据库中模板的大小，然后与所有的模板进行匹配，最后选最佳匹配作 为结果；6)组合车号数据将步骤5)中识别出的单个字符按照步骤4)的字符分割顺序组合成完整的车号信 肩、ο进一步，上述步骤1)在进行灰度化时，图像灰度值由以下公式计算Y = O. 114B+0. 587G+0. 299R ；上式中，Y为灰色分量；G为绿色分量；B为蓝色分量；R为红色分量。进一步，上述步骤3)中的旋转处理是指把图像绕某一点以逆时针或顺时针方向旋转一定的角度。进一步，上述步骤3)中的旋转处理是以图像的中心为中心逆时针方向旋转。本专利技术具有以下有益效果本专利技术通过红外定位设备、高清摄像机以及计算机的结合实现了车号信息的自动 识别和车辆行进方向的判别。该系统可以与轨道衡称重系统配合使用，完全实现了火车装 卸业务的信息化，减少人为失误，并且本专利技术与现有的AEI系统相比，具有更高的稳定性以 及更好的识别能力，其不容易收到恶劣环境的影响，设备运行稳定，充分提高了车辆装卸效 率以及车辆统计数据的准确性。附图说明图1为本专利技术系统的布置示意图；其中1为计算机；2为红外对射定位装置；3为 高清摄像机；4为车厢。图2为本专利技术对图像进行灰度化处理的示例图；图3为本专利技术车号信息定位处理过程中的示例图；图4为本专利技术车号信息定位处理过程中的另一示例图；图5为本专利技术图像处理过程中提取的车号区域示例图；图6为本专利技术字符分割过程中的示例图；图7为本专利技术字符分割过程中分割出的字符图像；图8为本专利技术字符识别的示例图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述参见图1，本专利技术提出的国铁货车车号信息图像识别系统包括计算机1、高清摄像 机3和红外定位设备。其中红外定位设备包括两个与计算机连接的红外对射定位装置2，该 红外对射定位装置2的发射装置和接受装置分设于轨道两侧，当该系统与称重轨道衡结合 应用时，将两个红外对射定位装置2设置在称重轨道衡的轨道两侧，且两个所述红外对射 定位装置2分别设于动态称重轨道衡的进口和出口位置。连个两个红外对射定位装置2应 距离一定距离，该距离应该大于一节车厢的长度。每对所述红外对射定位装置2的临近位 置设有一台用以捕捉轨道上车厢4图像的高清摄像机3，高清摄像机3的图像输出端与计算 机1的图像数据采集卡连接；计算机1还连接有LED车号显示器。另外为了满足在夜间光 线不足的情况下本系统也可以正常工作，在高清摄像机3附近设置有朝向货车车厢照射的 辅助光源设备(图1中未示出)。基于上述的系统，本专利技术还提出一种国铁货车车号信息图像识别方法，当货车经 过动态称重轨道衡时，由所述红外对射定位装置判断货车完全上磅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种国铁货车车号信息图像识别系统，包括计算机（１）、高清摄像机（３）和红外定位设备，其特征在于：所述红外定位设备包括两个与计算机连接的红外对射定位装置（２），所述红外对射定位装置（２）的发射装置和接受装置分设于轨道两侧，两个所述红外对射定位装置（２）距离一定距离；每对所述红外对射定位装置（２）的临近位置设有一台用以捕捉轨道上车厢（４）图像的高清摄像机（３），所述高清摄像机（３）的图像输出端与计算机（１）的图像数据采集卡连接；所述计算机（１）还连接有ＬＥＤ车号显示器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋国，刘忠武，
申请(专利权)人：西安大唐电信有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]