車號識別方法和系統的製作方法
2023-10-18 12:19:44 1
車號識別方法和系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種車號識別方法和系統，所述方法包括：接收到觸發信息時，監測車輛電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，以及，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像；從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號；比較所述識別出的車號及所述電子標籤發送的車號，若二者一致，向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則發送報警信息。本發明提供的方案創造性地結合了圖像自動識別手段和電子標籤的識別手段，兩種手段的結果相互校核，減少了車號的誤讀和漏讀，提高了車號識別的準確性。
【專利說明】車號識別方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路【技術領域】，更具體的說是涉及一種列車車輛的車號識別方法和系統。
【背景技術】
[0002]中國鐵路擁有大量車輛，當每輛車入站時，都需要記錄該車輛的車號等信息，傳統方式採用口念、筆記、手抄的人工方式進行車號的記錄和匯總，工作效率較低且容易出錯。
[0003]為了解決傳統方式導致的工作效率較低且容易出錯的問題，目前廣泛採用的車號識別設備(Automatic Equipment Identification, AEI)在每輛車上安裝電子標籤,在軌道上安裝AEI設備以採集車輛出入庫信息。
[0004]但是，發明人在本發明創造的過程中，發現上述現有技術至少存在可靠性差的問題:如果電子標籤損壞或者丟失，則上述車號識別過程將無法進行，另外，如果出現電子標籤信息與實車信息不符的情況，將導致車號識別出現錯誤。這將導致運輸混亂、信息化管理困難等嚴重後果。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明的目的在於提供一種列車車輛的車號識別方法和系統，以解決現有技術中僅採用AEI設備而導致可靠性不高的問題。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]一種車號識別方法，包括:
[0008]接收到觸發信息時，監測車輛電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，以及，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像；
[0009]從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號；
[0010]比較所述識別出的車號及所述電子標籤發送的車號，若二者一致，向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則發送報警信息。
[0011]優選的，上述方法中，所述觸發信息為:列車軌道上的檢測磁鋼在被列車壓到時發出的檢測信號。
[0012]優選的，上述方法還包括:
[0013]在接收到所述檢測信號後的預設時間內，接收到另外的檢測磁鋼發出的檢測信號時，停止電子標籤監測並關閉攝像設備。
[0014]優選的，上述方法中，所述監測車輛電子標籤發送的包括車號的標籤信息包括:
[0015]發送微波載波信號以激活位於車輛底部的電子標籤；
[0016]判斷是否接收到激活後的所述電子標籤發送的標籤信息，該標籤信息攜帶有車號。
[0017]本發明同時還提供了一種車號識別系統，包括車號識別裝置、圖像採集裝置、圖像處理裝置、通信模塊和第一控制器，其中:[0018]所述車號識別裝置AEI，用於接收到工作指令時，監測車輛電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，並從中識別出車號；
[0019]所述圖像採集設備，用於接收到工作指令時，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像；
[0020]所述圖像處理裝置，用於獲取所述圖像採集設備採集的圖像，從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號；
[0021]所述第一控制器，連接所述AEI裝置及圖像處理裝置，當接收到觸發信息時，發出所述工作指令，並比較所述AEI裝置提供的車號及所述圖像處理裝置提供的車號，若結果為一致，通過所述通信模塊向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則通過所述通信模塊發送報警信息。
[0022]優選的，上述系統中，所述AEI裝置位於列車軌道上兩根鐵軌之間，所述圖像採集裝置設置於列車軌道一側。
[0023]優選的，上述系統還包括設置於軌道上且分別位於所述AEI裝置兩側預設位置的第一檢測磁鋼和第二檢測磁鋼，所述觸發信息為所述第一檢測磁鋼或第二檢測磁鋼在被列車壓到時發出的檢測信號。
[0024]優選的，上述系統還包括:
[0025]第二控制器，在接收到所述第一檢測磁鋼發出的觸發信息後的預設時間內，接收到第二檢測磁鋼發出的觸發信息時，控制所述車號識別裝置、圖像採集裝置和圖像處理裝
置停止工作。
[0026]從上述技術方案可以看出，本發明提供的方案創造性地結合了圖像自動識別手段和電子標籤的識別手段，兩種手段的結果相互校核，減少了車號的誤讀和漏讀，提高了車號識別的準確性。
[0027]此外，本申請通過在列車軌道的相應位置設置檢測磁鋼，以確定列車駛入/駛離，在預設時間內(確保圖像採集設備能夠採集到車號信息、AEI地面設備能夠接收到電子標籤發送的車號信息)，啟動/關閉AEI設備和圖像採集工作，無需人工控制，也無需實時保持工作狀態而導致資源浪費。
[0028]並且，本申請還能夠在列車駛離目的地點後，及時關閉相關設備，進一步節省電倉泛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發明實施例提供的一種車號識別方法的流程圖；
[0031]圖2為本發明實施例提供的一種車號識別方法中電子標籤、AEI設備和檢測磁鋼的一種位置不意圖；
[0032]圖3為本發明實施例提供的一種車號識別方法中電子標籤、AEI設備和檢測磁鋼的另一種位置示意圖；[0033]圖4為本發明實施例提供的另一種車號識別方法的從圖像中識別出車號的流程圖；
[0034]圖5為本發明實施例提供的一種車號識別方法中經過粗定位和精定位後的圖像示意圖；
[0035]圖6為本發明實施例提供的一種車號識別方法中經過定位及分割後的一種圖像示意圖；
[0036]圖7為本發明實施例提供的一種車號識別系統的結構示意圖；
[0037]圖8為本發明實施例提供的一種車號識別系統的實體結構示意圖；
[0038]圖9、圖10為本發明實施例提供的一種車號識別系統的另外兩種實體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]在考慮如何提高車號識別準確性和可靠性時，若遵從常規思路，綜合的車號識別技術手段越多，則意味著準確性會越高，但也會使得方案越繁瑣、複雜，資源耗費量也會越大。在本發明創造的過程中，發明人發現若無法保證識別技術手段的獨立性，則識別手段的增多只會增加方案的繁瑣和複雜程度，而並不能保證校核的準確性，經過多次研究和試驗後，採用組合兩種獨立(即信號來源、檢測設備、檢測方式均相互獨立)的車號識別技術手段的方案(即本申請)進行相互校核，從而較好地保證了車號識別的準確性。
[0040]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0041]本發明提供了一種有別於現有技術的車號識別方法。
[0042]所述方法的基本流程如圖1所示，包括以下步驟:
[0043]步驟S101、檢測是否接收到觸發信息，若是，則分別執行步驟S102和步驟S103，否貝U，繼續檢測。
[0044]步驟S102、啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像，進入步驟S104。
[0045]所述車號所在區域一般是車輛上的方便觀察的區域，例如可以是位於車輛外側靠近端部的區域。
[0046]步驟S103、監測車輛的電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，進入步驟S105。
[0047]步驟S104、從所述圖像中定位並分割字符區域後，在所述字符區域中識別出車號，進入步驟S105。
[0048]步驟S105、在接收到所述標籤信息時，將其中的車號與步驟S 104中識別出的車號進行比較，進入步驟S106。
[0049]步驟S106、判斷比較結果是否一致，若是，則進入步驟S107，否則，進入步驟S108。
[0050]步驟S107、向外部預設地址發送指示所述車號的數據。
[0051]由於電子標籤中的車號和圖像識別出的車號一致，則表示這兩種識別手段的識別結果均為正確，則構建攜帶所述車號的數據然後發往預設地址。所述數據可以直接就是車號本身，也可以包括車號及另外一些輔助信息。[0052]所述預設地址為外部某個伺服器或者電子設備的地址。
[0053]步驟S108、發送報警信息。
[0054]發送報警信息的形式可以是以特定的聲音或顯示圖形進行。[0055]本申請可以應用於列車出入庫時的車號識別，當列車入庫時，通過本申請提供的方案自動識別車號，規避了現有技術中通過口念、筆記、手抄的人工方式導致的錯漏多、效率低的問題。
[0056]上述標籤信息的採集及圖像的攝取可以是相應設備(如AEI設備、圖像採集設備)啟動後實時進行，也可以是在接收到觸發信息時進行。所述觸發信息可以是:列車軌道上的檢測磁鋼在被列車壓到時發出的檢測信號。於是，當接收到所述檢測信號時，則可確定列車已經到來，則可啟動相應設備進行標籤信息的採集及圖像的攝取。
[0057]可以將AEI設備設置於列車軌道間，而圖像採集設備則設於列車軌道的一側，兩者之間的位置關係可參考列車底部的電子標籤所在位置與列車外側的車號標籤的位置，例如，如果電子標籤與車號標籤位於同一垂直面，則所述圖像採集設備也可以與AEI設備位於同一垂直面，如圖2所示，其中，虛線指圖像採集設備的安裝架，電子標籤所在垂直面與車輪之間的距離為dl，檢測磁鋼與所述AEI設備及圖像採集設備所在垂直面的距離為d2，則dl ( d2。而Λ =d2-dl的具體數值由列車運行速度和相關設備(ΑΕΙ設備和圖像採集設備)的啟動時間決定，即可根據列車運行速度和相關設備的啟動時間來設置檢測磁鋼，假設列車運行速度為V，AEI設備和圖像採集設備的啟動時間為X，則X≤Λ H,以保證電子標籤和車號經過時，AEI設備和圖像採集設備已經啟動。
[0058]需要說明的是，前文舉例說明了 AEI設備和採集設備的一種可能的位置關係，但不應理解為兩者之間具有固定的相對位置關係。實際上，電子標籤和車號之間並沒有固定的相對位置關係，而AEI設備和採集設備也沒有相對位置關係，只要列車通過時能採集信息就可以了，具體二者是什麼位置要視現場情況而定。
[0059]在一些實施例中，為了進一步節省資源，可以在確定所述電子標籤和車號已經經過時，關閉AEI設備和圖像採集設備。於是，在上述方案的基礎上，還可以在AEI設備和圖像採集設備所在垂直平面的另外一側，設置另外一組檢測磁鋼(為了清楚起見，將圖2所示的檢測磁鋼稱為第一檢測磁鋼，將本實施例中增設的檢測磁鋼稱為第二檢測磁鋼)，如圖3所示，當列車車輪壓過所述第二檢測磁鋼時，所述第二檢測磁鋼發出檢測信號，所述AEI設備和圖像採集設備接收到該檢測信號後即可確定所述電子標籤和車號已經遠離，則可停止工作以節省資源。
[0060]上述所有實施例中，步驟S103中接收的標籤信息是位於車輛底部的電子標籤在啟動後發送的，從節省電能的角度出發，所述電子標籤可以在即將經過所述相關設備(AEI設備)時才發送標籤信息，電子標籤可以在接收到AEI設備發送的微波載波信號時，確定即將經過所述相關設備，即可啟動(也稱為激活)。
[0061]所述圖像採集設備具體可以是工業相機，其需要調整合適的角度，保證採集到完整的車號圖像。本方案中，工業相機架設於450mm的支柱(即上述安裝架)上。是否要支柱或者支柱的高度多少都根據具體情況而定，只要相機拍攝角度合適，能夠採集完整的車號圖像即可。
[0062]而圖像採集設備採集到圖像後需要提供給另外一個設備(圖像處理設備)進行車號識別，車號識別的具體過程如圖4所示，包括以下步驟:
[0063]步驟S401、字符區域粗定位。
[0064]粗定位步驟中主要採用紋理定位法結合顏色定位法，其中紋理定位法，是通過尋找圖像邊緣的方法來定位車號位置，適合於光照偏弱、偏強或不均勻的情況；顏色定位是通過顏色分類來找到車號位置，是很好的輔助定位手段。
[0065]步驟S402、字符區域精定位。
[0066]精定位步驟中主要採用數學形態學的定位法結合神經網絡定位法，其中神經網絡方法對於車牌傾斜和變形等情況有很好的定位效果。
[0067]經過前文步驟S401?步驟S402，圖像如圖5所示。
[0068]步驟S403、字符分割。
[0069]這裡主要採用投影法和模板匹配法對字符和數字進行有效的分割，將連續的字符區域分割開來，如圖6所示。
[0070]步驟S404、字符識別。
[0071]主要採用支持向量機方法識別字母和數字。具體步驟為:首先對數字和字母進行採樣，然後輸送給svm (支持向量機分類器)進行訓練和學習，最後得到一個關於sm的多分類器，完成對字母和數字進行分類、識別。
[0072]例如得到結果為SS4B0045B。
[0073]需要說明的是，上述步驟S105?步驟S106中，將標籤信息中的車號與圖像識別得到的車號進行比較的具體方式可以是全部字符逐個比較或抽取個別字符比較的方式，其中，全部字符逐個比較的方式即識別出圖像中的每一個字符，按照順序與標籤信息中的車號逐個比較，這種方式準確性高；而抽取個別字符比較則無需識別出圖像中的每一個字符，只需要識別出部分字符，將這部分字符與標籤信息中的車號中的部分字符進行比較，例如，識別出頭尾兩個字符，將其與車號中頭尾字符進行比較，或者只識別其中的大字符，例如SS0045B，若比較結果一致，則確定AEI設備識別正確。與全部字符逐個比較的方式相比，這種方式可節省識別時間。
[0074]上述實施例中，所述標籤信息及圖像都會被發送到預設地址，所述預設地址可以與發送提示信息的目的地址相同，也可以不同。這些標籤信息或圖像將作為記錄被保存下來，在出現問題或者需要查看時可調取使用。即該車號識別系統還可以用於檢測車輛車號是否存在異常(例如字符褪色或缺損)或電子標籤是否存在異常(如丟失、損壞、安裝錯誤、電子標籤初始輸入車號信息與實際車號信息不符)。具體的，當圖像處理裝置識別的車號與AEI讀取的車號不一致時，發出報警。根據報警信息，可調出採集設備採集到的圖片進行確認。此種情況下，即可確認AEI設備是否完好或車體字符是否有缺損或褪色，可及時修正錯誤(如安裝正確的電子標籤或重新印刷車號信息)。
[0075]本文同時還提供實現上述車號識別方法的車號識別系統，該系統的一種結構如圖7所示，包括車號識別裝置701、圖像採集裝置702、圖像處理裝置703、通信模塊704和第一控制器705，其中:
[0076]所述車號識別裝置701，用於接收到工作指令時，監測車輛的電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，並從中識別出車號。
[0077]所述圖像採集裝置702，用於接收到工作指令時，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像。
[0078]所述圖像處理裝置703，用於獲取所述圖像採集裝置702採集的圖像，從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號。
[0079]所述第一控制器704，連接所述車號識別裝置701及圖像處理裝置702，當接收到觸發信息時，發出所述工作指令，並比較所述車號識別裝置701提供的車號及所述圖像處理裝置703提供的車號，若結果為一致，通過所述通信模塊704向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則通過所述通信模塊704發送報警信息。
[0080]本車號識別系統的工作過程如下:
[0081]所述第一控制器704監聽觸發信息，並在接收到所述觸發信息時，向所述車號識別裝置701和圖像採集裝置702發出工作指令。所述車號識別裝置701和圖像採集裝置702接收到所述工作指令後啟動，並分別進行標籤信息採集工作和圖像攝取工作，所述圖像處理裝置703對所述圖像採集裝置702攝取的圖像進行識別處理，得到車號，並將車號提供給所述第一控制器704，所述車號識別裝置701也將監測到的標籤信息提供給所述第一控制器704。所述第一控制器704比較所述圖像處理裝置703提供的車號和所述車號識別裝置701提供的標籤信息中的車號，若結果為一致，通過所述通信模塊704向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則通過所述通信模塊704發送報警信息。
[0082]所述圖像採集裝置702和圖像處理裝置703可以集成為圖像處理系統，所述通信模塊704具體可以是有線通信模塊或射頻模塊。
[0083]所述車號識別裝置701位於列車軌道上兩根鐵軌之間，所述圖像採集裝置702設置於列車軌道一側，如圖8所示，這兩個裝置之間的位置關係可參考前文方法部分的相關內容。
[0084]圖9和圖10示出了所述車號識別系統另外兩種結構的示意圖，圖9所示結構在圖8所示結構的基礎上，進一步包括第一檢測磁鋼706，該第一檢測磁鋼706位於所述車號識別裝置701沿軌道方向一側，與所述車號識別裝置701間隔預設距離，所述第一檢測磁鋼705在被車輪壓過時發出檢測信號，以觸發所述車號識別裝置701和圖像處理系統啟動，執行標籤信息的採集操作和圖像攝取和識別操作，所述第一檢測磁鋼706能夠在列車靠近時向所述車號識別裝置701發出檢測信號，以避免出現車號識別裝置701及所述圖像處理系統時時處於工作而導致資源(例如電能或存儲空間)浪費的問題。為了進一步節約資源，還可以另外增設檢測磁鋼，以在列車上的電子標籤和車號已經經過所述車號識別裝置701和圖像採集裝置702時，將這種情況「告知」所述車號識別裝置701及所述圖像處理系統，以便所述車號識別裝置701及所述圖像處理系統停止工作以節省資源，如圖10所示，在圖9所示結構的基礎上，增設第二檢測磁鋼707和第二控制器708，所述第二控制器708，在接收到所述第一檢測磁鋼706和第二檢測磁鋼707中的一個檢測磁鋼發出的觸發信息後的預設時間內，接收到另一個檢測磁鋼發出的觸發信息時，控制所述車號識別裝置701、圖像採集裝置702和圖像處理裝置703停止工作。
[0085]所述第一檢測磁鋼706、第二檢測磁鋼707和所述車號識別裝置701之間的位置關係請參考前文方法部分的相關內容，在此不再贅述。
[0086]需要說明的是，本說明書中各個實施例可相互補充，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。[0087]另外，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。另外，在本文中，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。[0088]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種車號識別方法,其特徵在於,包括: 接收到觸發信息時，監測車輛電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，以及，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像； 從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號； 比較所述識別出的車號及所述電子標籤發送的車號，若二者一致，向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則發送報警信息。
2.根據權利要求1所述的車號識別方法，其特徵在於，所述觸發信息為:列車軌道上的檢測磁鋼在被列車壓到時發出的檢測信號。
3.根據權利要求2所述的車號識別方法，其特徵在於，還包括: 在接收到所述檢測信號後的預設時間內，接收到另外的檢測磁鋼發出的檢測信號時，停止電子標籤監測並關閉攝像設備。
4.根據權利要求1所述的車號識別方法，其特徵在於，所述監測車輛電子標籤發送的包括車號的標籤信息包括: 發送微波載波信號以激活位於車輛底部的電子標籤； 判斷是否接收到激活後的所述電子標籤發送的標籤信息，該標籤信息攜帶有車號。
5.一種車號識別系統，其特徵在於，包括車號識別裝置、圖像採集裝置、圖像處理裝置、通信模塊和第一控制器，其中: 所述車號識別裝置AEI，用於接收到工作指令時，監測車輛電子標籤發送的攜帶車號的標籤信息，並從中識別出車號； 所述圖像採集設備，用於接收到工作指令時，啟動攝像設備以攝取車輛上車號所在區域的圖像； 所述圖像處理裝置，用於獲取所述圖像採集設備採集的圖像，從所述圖像中定位並分割字符區域後，從所述字符區域中識別出車號； 所述第一控制器，連接所述AEI裝置及圖像處理裝置，當接收到觸發信息時，發出所述工作指令，並比較所述AEI裝置提供的車號及所述圖像處理裝置提供的車號，若結果為一致，通過所述通信模塊向外部預設地址發送指示所述車號的數據，否則，則通過所述通信模塊發送報警信息。
6.根據權利要求5所述的車號識別系統，其特徵在於，所述AEI裝置位於列車軌道上兩根鐵軌之間，所述圖像採集裝置設置於列車軌道一側。
7.根據權利要求5或6所述的車號識別系統，其特徵在於，還包括設置於軌道上且分別位於所述AEI裝置兩側預設位置的第一檢測磁鋼和第二檢測磁鋼，所述觸發信息為所述第一檢測磁鋼或第二檢測磁鋼在被列車壓到時發出的檢測信號。
8.根據權利要求7所述的車號識別系統，其特徵在於，還包括: 第二控制器，在接收到所述第一檢測磁鋼發出的觸發信息後的預設時間內，接收到第二檢測磁鋼發出的觸發信息時，控制所述車號識別裝置、圖像採集裝置和圖像處理裝置停止工作。
【文檔編號】G06K17/00GK103679221SQ201210322168
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2012年9月4日
【發明者】任文志, 許皓, 袁寧, 楊蘇, 陳玉潔, 許奇劍, 王學松, 楊文浩, 邢旭刻, 汪洋, 邊鵬飛 申請人:蘇州華興致遠電子科技有限公司, 北京華興致遠科技發展有限公司