CN110852234A - 一种列车车号识别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种列车车号识别方法及系统，该方法应用于包括图像识别单元和至少两个拍摄单元的列车车号识别系统，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯。该方法通过在每个拍摄周期内，依次开启各拍摄单元对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，再将列车车号图像发送到所述图像识别单元进行图像处理，获得车号信息。通过该方法，能够获得信噪比更高的列车车号图像，对列车车号进行准确的识别。

Description

一种列车车号识别方法及系统

技术领域

本申请涉及车号识别技术领域，具体而言，涉及一种列车车号识别方法及系统。

背景技术

铁路交通运输是目前交通运输主要方式之一，其对经济的持续发展起着重要的支撑作用。而列车车号作为列车身份信息的唯一标识，在对列车进行计划安排、调度以及列车相关检测时，这些检测都需要与列车车号关联在一起，因此，列车车号的准确识别在铁路交通运输中起着至关重要的作用。

目前，部分列车车号识别方法，为了在夜间或是在隧道等亮度较低的拍摄环境下，拍摄到能够辨识的图像，通常在开启闪光灯的状态下进行拍摄。然而，拍摄的图像常常存在过度曝光的问题，而导致列车车号无法识别出来或识别错误。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种列车车号识别方法及系统，通过获得高信噪比的列车车号图像，解决拍摄中图像过度曝光所带来的列车车号无法识别或识别错误的问题，进而确保列车身份信息能够被准确识别。

第一方面，本申请实施例提供了一种列车车号识别方法，应用于列车车号识别系统。所述系统包括图像识别单元和至少两个拍摄单元，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯。所述方法包括：

各所述拍摄单元依次对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，其中，后一个所述拍摄单元的拍摄在前一个所述拍摄单元拍摄完成之后进行；

各所述拍摄单元将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元；

所述图像识别单元对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息。

可选地，在本申请实施例中，各所述拍摄单元依次对列车车号进行拍摄具体为：

各所述拍摄单元在逻辑控制电路的异步触发下依次运行，对所述列车车号进行拍摄。

进一步可选地，在本申请实施例中，所述逻辑控制电路中设有多个异步触发信号，每个所述异步触发信号触发开启一个所述拍摄单元。其中，当所述异步触发信号为高电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟上升沿在前一个所述异步触发信号的时钟下降沿之后；当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟下降沿在前一个所述异步触发信号的时钟上升沿之后。

可选地，在本申请实施例中，所述异步触发信号为周期信号。

可选地，在本申请实施例中，所述图像识别单元对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息，获得车号信息具体为：

所述图像识别单元，从多张所述列车车号图像中选出拍摄到所述列车车号的所述列车车号图像，对选出的所述列车车号图像进行字符识别，获得车号信息。

可选地，在本申请实施例中，所述列车车号识别系统包括三个所述拍摄单元。

第二方面，本申请实施例还提供了一种列车车号识别系统，所述系统包括图像识别单元和至少两个拍摄单元，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯。

各所述拍摄单元用于，在每个拍摄周期内，依次对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元，其中，后一个所述拍摄单元的拍摄在前一个所述拍摄单元拍摄完成之后进行。

所述图像识别单元用于，对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息。

可选地，在本申请实施例中，各所述拍摄单元用于，在逻辑控制电路的异步触发下依次运行，对所述列车车号进行拍摄。

进一步可选地，在本申请实施例中，所述逻辑控制电路中设有多个异步触发信号，每个所述异步触发信号触发开启一个所述拍摄单元。其中，当所述异步触发信号为高电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟上升沿在前一个所述异步触发信号的时钟下降沿之后；当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟下降沿在前一个所述异步触发信号的时钟上升沿之后。

进一步可选地，在本申请实施例中，所述异步触发信号为周期信号。

可选地，在本申请实施例中，所述图像识别单元用于：从多张所述列车车号图像中选出拍摄到所述列车车号的所述列车车号图像，对选出的所述列车车号图像进行字符识别，获得车号信息。

可选地，在本申请实施例中，所述列车车号识别系统包括三个所述拍摄单元。

综上所述，本申请实施例提供的列车车号识别方法及系统，该方法应用于包括图像识别单元和至少两个拍摄单元的列车车号识别系统，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯。所述方法通过在每个拍摄周期内，依次开启各拍摄单元对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，再将列车车号图像发送到所述图像识别单元进行图像处理，获得车号信息。通过该方法，能够获得信噪比高的列车车号图像，对列车车号进行准确的识别。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种列车车号识别方法的示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种列车车号识别系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种列车车号识别方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种逻辑控制电路的时序的示意图。

图标：001-光斑；100-列车车号识别系统；10-拍摄单元；20-图像识别单元；30-列车车号。

具体实施方式

列车车号，是指印刷在车身上，用来表示该列车车型和编号的，由一串字母和数字组成的字符，是列车身份信息的唯一标示。而列车车号作为列车身份信息的唯一标识，在对列车进行计划安排、调度以及列车相关检测时，这些检测都需要与列车车号关联在一起。如何获取被检列车的车号，用以将检测结果和被检列车对应，是一件基础但非常重要的工作。列车车号一旦识别错误甚至未识别到，所有的检测结果都将变得毫无意义，也无法对保障列车安全运营起到积极的作用。因此，列车车号的准确识别在铁路交通运输中起着至关重要的作用。

现有技术中，有一种列列车号识别方法，通过采用射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术，在每节列车的底部安装一个写有列车身份信息的电子标签。在轨边检测设备附近安装一个与电子标签同频段的射频天线，通过射频识别技术，获取被检列车的车号(身份)信息。这种方法存在的缺点是，需要对每节列车都安装电子标签，其安装工作量和后期维护工作量都非常繁重。而且，在识别时，时常出现因电子标签信息本身不完整或错误导致的车号识别错误。再者，射频识别属于一种无线通信技术，存在对附近设备干扰，导致其工作不正常的风险。

请结合参阅图1，图1为现有技术中的一种列车车号识别方法的示意图。该方法通过拍摄车号图像，结合机器视觉技术和OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)算法，获取被检列车的车号信息。这种方法通常为适应不同类型列车的车号涂装方式及位置，需要设置多组摄像机，从不同角度对列车车号30进行同步拍摄。在夜间或是在隧道等亮度较低的拍摄环境下，为了获得的图片的亮度高于一定亮度要求，多组摄像机在拍摄时会开启闪光灯。这样设置，会导致的问题是，各组摄像机在拍摄时开启的闪光灯在被拍摄区域曝光过度，会在被拍摄区域形成多个光斑001，当光斑001形成的位置是列车车号30所在区域时，会严重影响到图像识别单元对列车车号30的识别。并且，由于多组摄像机是同步运行的，各组摄像机的闪光灯所形成的各个光斑001在每一张图片上都存在，即是各组摄像机的闪光灯所形成的光斑001互相干扰，进而导致所拍摄到的图片都无法被准确识别。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

鉴于上述问题，本申请发明人提出下述技术方案，能够有效解决图像过度曝光导致的列车车号30识别不准确的问题，得到较精确的图像识别结果，进而为铁路交通运输安全以及列车相关检测提供可靠保障。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图2和图3，图2为本申请实施例提供的列车车号识别系统100的示意图，图3为本申请实施例提供的一种列车车号识别方法的流程示意图。本申请实施例提供的列车车号识别方法，应用于列车车号识别系统100。所述系统包括图像识别单元20和至少两个拍摄单元10，每个所述拍摄单元10单独设有闪光灯，所述拍摄单元10在拍摄时开启该拍摄单元10的所述闪光灯，并在拍摄完成之后关闭该拍摄单元10的闪光灯。可以通过如下步骤实现：

S10，各所述拍摄单元10依次对列车车号30进行拍摄，获得列车车号图像。其中，后一个所述拍摄单元10的拍摄在前一个所述拍摄单元10拍摄完成之后进行。

S20，各所述拍摄单元将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元。

S30，所述图像识别单元对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息。

可选地，在本发明实施例中，各所述拍摄单元10依次对列车车号30进行拍摄具体为：

各所述拍摄单元10在逻辑控制电路的异步触发下依次运行，对所述列车车号30进行拍摄。

可选地，在本发明实施例中，各所述拍摄单元10之间采用级联的方式连接，各所述拍摄单元10在同一电源的供电和同一逻辑控制电路的控制下运行。这样的设定可以使得各所述拍摄单元10的供电和控制的电路连接更为便捷，从而降低系统复杂度，提高系统稳定性。

请结合参阅图4，图4为本申请实施例提供的逻辑控制电路的时序的示意图。所述逻辑控制电路中设有多个异步触发信号，每个所述异步触发信号触发开启一个所述拍摄单元10。其中，当所述异步触发信号为高电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟上升沿在前一个所述异步触发信号的时钟下降沿之后。当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟下降沿在前一个所述异步触发信号的时钟上升沿之后。如图4是当所述异步触发信号为高电平触发信号的图示，第一触发信号可以触发一个拍摄单元10，在第一触发信号处于高电平期间，该拍摄单元10开启该拍摄单元10的闪光灯进行拍摄，其余的拍摄单元10不进行拍摄，并且其余拍摄单元10的闪光灯也不开启。当第一触发信号进入低电平后，该触发信号触发的拍摄单元10关闭其闪光灯、运行结束，随后第二触发信号进入高电平，控制下一个拍摄单元10进行同样的动作。按照这样的时序，第三触发信号在第二触发信号触发完毕之后进入高电平。触发信号可以包括第四触发信号、第五触发信号等等，触发信号的数量与拍摄单元10的数量相同且一一对应。当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号与高电平触发信号的逻辑控制原理一致。应当说明的是，后一个触发信号可以在前一个触发信号变为低电平后立即进入高电平，也可以间隔一定时间在进入高电平，以确保触发信号各自触发的拍摄单元10的闪光灯不同时开启，从而避免闪光灯互相干扰、曝光过度的问题。还应当理解的是，本申请实施例中，触发信号的形式不局限于高电平触发或是低电平触发，例如但不限于是时钟沿触发信号，即只在时钟上升沿或者下降沿进行触发控制，只要能够控制拍摄单元10及其闪光灯的开启和关闭，保证各拍摄单元10的闪光灯不在同一时段内开启即可。

由此设定，可以保证单个拍摄单元10在拍摄时，只有该拍摄单元10的闪光灯是开启的，从而保证该拍摄单元10在拍摄时不受其他拍摄单元10的闪光灯的影响和干扰，由此避免拍摄到的图片上有多个闪光灯形成的光斑001而无法识别的问题。通过本申请实施例提供的列车车号识别方法，一次只有一个拍摄单元10运行，也就只有一组闪光灯在运行。并且，各个拍摄单元10是异步运行进行拍摄的，所以可以采集到多张图像，以避免只有一次拍摄或是多张图像都是在同一个曝光情况下获取的，所带来的照片无法识别进而无法确认列车身份信息的问题。

应当进一步说明的是，各个触发信号可以设定为周期信号，该周期信号的周期与拍摄单元10的拍摄周期一致，大于单个触发信号触发时长与拍摄单元10数量的乘积，以保证单个拍摄单元10拍摄时不受到其他拍摄单元10闪光灯的干扰。例如，将周期设置为0.1秒。

应当说明的是，上述逻辑控制电路可以但不限于采用单片机、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable GateArray，现场可编程门阵列)、逻辑门电路等多种技术手段来实现。并且，本申请实施例中的逻辑控制电路可以设置为独立的控制单元，也可以将逻辑控制电路植入拍摄单元10或者是图像识别单元20中，通过与拍摄单元10之间进行控制信号的传输，使各个拍摄单元10在逻辑控制电路中的异步触发信号的触发下异步运行。

可选地，将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元20进行图像处理，获得车号信息具体为：所述图像识别单元20，从多张所述列车车号图像中选出拍摄到所述列车车号30的所述列车车号图像，对选出的所述列车车号图像进行字符识别，获得车号信息。

应当说明的是，由于拍摄过程中，列车车号30相对于拍摄装置而言是运动的，并且各个拍摄单元10是异步运行的，所以很可能部分摄像单元所拍摄到的图像是没有拍到列车车号30的。因此，图像识别单元20将从多张所述列车车号图像中选出拍摄到所述列车车号30的所述列车车号图像，以进行字符识别并获得列车车号30信息。

进一步可选地，在本申请实施例中，所述图像识别单元20对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息也可以通过以下步骤来实现：

所述图像识别单元20，对各张所述列车车号图像进行叠加处理，获得叠加图像，对所述叠加图像进行字符识别，获得车号信息。

应当说明的是，在对各张所述列车车号图像进行叠加处理时，图像识别单元20会对各张列车车号图像进行预处理，将列车车号30所在区域有光斑001的图像，在叠加图像中的光斑001区域的透明度调高，例如设置到80％，然后再将列车车号30所在区域进行适当地剪裁、缩放，以使各张列车车号图像的列车车号30所在区域能够重叠在一起，进而获得叠加图像。通过上述透明度的调整和设置，可以将各张列车车号图像中，列车车号30区域没有光斑001的图像突出显示，从而使获得的叠加图像，集合各图像中没有光斑001影响的列车车号30所在区域，以获得能够被准确识别的叠加图像，从而对所述叠加图像进行字符识别，获得车号信息。

可选地，在本申请实施例中，所述列车车号识别系统100包括三个所述拍摄单元10。应当理解的是，拍摄单元10的数量只有一个或者两个时，拍摄到的图像很少，当这些图片拍摄到的车号不清晰或者拍摄单元10发生故障时，就会给图像识别单元20造成困扰，增大了识别错误或者识别失败的几率。拍摄单元10也不宜设置过多，否则会增加整个识别系统的成本，并且拍摄单元10过多对于拍摄效果和识别准确率也不会有太大的改进。因此，在本发明实施例中，拍摄单元10的数量优选为3个，既能够保证图像的数量合适、识别具有一定容错性，又能够保证列车车号识别系统100高效运行、成本合适。应当说明的是，拍摄单元10的数量也可以设置为3个以上，该数量无法穷举、本申请也不对其进行限定，拍摄单元10的数量可以根据拍摄的列车的速度以及处理单元的运算初度或者是拍摄单元10的拍摄速度来进行适应性调整，以保证列车车号识别系统100的识别效率和准确性。

本申请实施例还提供了一种列车车号识别系统100，所述系统包括图像识别单元20和至少两个拍摄单元10，每个所述拍摄单元10单独设有闪光灯，所述拍摄单元10在拍摄时开启该拍摄单元10的所述闪光灯。各所述拍摄单元10用于，依次对列车车号30进行拍摄，获得列车车号图像，将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元20进行图像处理，以获得车号信息。其中，后一个所述拍摄单元10的拍摄在前一个所述拍摄单元10拍摄完成之后进行。

可以理解的是，本实施例中的各单元或者功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。

综上所述，本申请实施例提供的列车车号识别方法及系统，该方法应用于包括图像识别单元20和至少两个拍摄单元10的列车车号识别系统100，每个所述拍摄单元10单独设有闪光灯，所述拍摄单元10在拍摄时开启该拍摄单元10的所述闪光灯，并在拍摄完成之后关闭该拍摄单元10的所述闪光灯。所述方法通过在每个拍摄周期内，依次开启各拍摄单元10对列车车号30进行拍摄，获得列车车号图像，再将列车车号图像发送到所述图像识别单元20进行图像处理，获得车号信息。通过该方法，能够获得信噪比高的列车车号图像，对列车车号30进行准确的识别。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、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。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种列车车号识别方法，其特征在于，应用于列车车号识别系统，所述系统包括图像识别单元和至少两个拍摄单元，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯，所述方法包括：

在每个拍摄周期内，各所述拍摄单元依次对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，其中，后一个所述拍摄单元的拍摄在前一个所述拍摄单元拍摄完成之后进行；

各所述拍摄单元将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元；

所述图像识别单元对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息。

2.根据权利要求1所述的列车车号识别方法，其特征在于，各所述拍摄单元依次对列车车号进行拍摄具体为：

各所述拍摄单元在逻辑控制电路的异步触发下依次运行，对所述列车车号进行拍摄。

3.根据权利要求2所述的列车车号识别方法，其特征在于，所述逻辑控制电路中设有多个异步触发信号，每个所述异步触发信号触发开启一个所述拍摄单元；

其中，当所述异步触发信号为高电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟上升沿在前一个所述异步触发信号的时钟下降沿之后；当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟下降沿在前一个所述异步触发信号的时钟上升沿之后。

4.根据权利要求3所述的列车车号识别方法，其特征在于，所述异步触发信号为周期信号。

5.根据权利要求1所述的列车车号识别方法，其特征在于，所述图像识别单元对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息具体为：

所述图像识别单元，从多张所述列车车号图像中选出拍摄到所述列车车号的所述列车车号图像，对选出的所述列车车号图像进行字符识别，获得车号信息。

6.一种列车车号识别系统，其特征在于，所述系统包括图像识别单元和至少两个拍摄单元，每个所述拍摄单元单独设有闪光灯，所述拍摄单元在拍摄时开启该拍摄单元的所述闪光灯，并在拍摄完成后关闭该拍摄单元的所述闪光灯；

各所述拍摄单元用于，在每个拍摄周期内，依次对列车车号进行拍摄，获得列车车号图像，将所述列车车号图像发送到所述图像识别单元，其中，后一个所述拍摄单元的拍摄在前一个所述拍摄单元拍摄完成之后进行；

所述图像识别单元用于，对所述列车车号图像进行图像处理，获得车号信息。

7.根据权利要求6所述的列车车号识别系统，其特征在于，各所述拍摄单元用于，在逻辑控制电路的异步触发下依次运行，对所述列车车号进行拍摄。

8.根据权利要求7所述的列车车号识别系统，其特征在于，所述逻辑控制电路中设有多个异步触发信号，每个所述异步触发信号触发开启一个所述拍摄单元；

其中，当所述异步触发信号为高电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟上升沿在前一个所述异步触发信号的时钟下降沿之后；当所述异步触发信号为低电平触发信号时，各所述异步触发信号中，后一个所述异步触发信号的时钟下降沿在前一个所述异步触发信号的时钟上升沿之后。

9.根据权利要求8所述的列车车号识别系统，其特征在于，所述异步触发信号为周期信号。

10.根据权利要求6所述的列车车号识别系统，其特征在于，所述列车车号识别系统包括三个所述拍摄单元。

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