专利名称：运载工具标记识别系统的制作方法
技术领域：
本发明属于交通管理，特别是运载工具标记的识别。
获得运载工具的唯一标记或特征表示是对运载工具进行管理的前题。现有的其它识别系统采用主动载体方式，即在运载工具上装有信息发射装置，在地面上安装接收装置。当运载工具通过地面站时，地面装置接收运载工具上发射装置的信息。并对其进行管理。这种方式不但费用昂贵，维护困难，局部不易于使用，而且易受干扰而发生错码。
本发明的目的是对运载工具原标记的表现状态无特殊要求，能准确区分和识别运载工具的特有标记。
图1是系统方框图。
图中1是摄像机、2是传感器、3是控制采集器、4是图像定位分割器、5是图像处理识别器、6是控制管理器、7是人工干预设备、8是显示设备、9是输出设备、10是运载工具。
图2是采集到的含有运载工具标记的图像。
图中11是背景、12是标记区域内的噪声、13是背景噪声、14是运载工具标记、15是标记区域。
图3是运载工具与其标记间的三种相对位置关系。
图3a中，标记16在运载工具17的左上部。
3b中，标记18在运载工具19的中部。
3c中，标记20在运载工具21的下部。
图4是系统流程图。
本发明的主要特点是运载工具标记识别系统由摄像机1、传感器2、控制采集器3、图像标记定位分割器4、图像处理识别器5、控制管理器6组成，所说的传感器2采集运载工具的运动和状态信息，并传送至所说的控制采集器3，在此控制采集器3中，对所收到的信息进行处理，以控制摄像机1采集含有标记的图像，所说的图像标记定位分割器4(对控制采集器集器3控制采集的图像进行处理，将运载工具标记从背景中分割出来，所说的图像处理识别器5将单个标记从图像标记定位分割器4)分割出来的标记区域中分割出来，并对单个标记进行特征分析，准确识别出运载工具的标记，所说的控制管理器6对识别出来的标记进行管理。人工干预设备连接在控制管理器6上，当系统对标记拒判时，人工干预设备可使系统转到人眼判别状态。显示设备8和输出设备9分别接在控制管理器6上，对系统识别出来的运载工具的标记进行显示或输出。
下面详细描述本发明的原理，由图1知，当运载工具10以一定的速度经过传感器2的检测区域时，控制采集器3采集传感器2所得到的运载工具的运动和状态信息，并对此信息进行综合分析，决定是否发出采集图像的信号，若是，则通过摄像机采集含有标记的图像。图像定位分割器实时对摄像机所采集的图像进行处理与分析，将标记从背景中分割出来。由于标记在运载工具上的位置是不固定的。如图3所示，标记16在运载工具的左上部，标记18在运载工具的中部，标记20在运载工具的下部。采集到的含有运载工具标记的图像背景杂乱，因此在定位标记时，对图像进行预处理，去掉背景噪声，标记区域的确定是由标记区域本身的几何特征和文理特征来确定。在这一过程中，采集到的图像及分割出来的图像都可以在显示设备8上显示。若检测到采集的图像无标记存在，则返回到控制采集器3，继续进行采集、定位、分割，直到找到运载工具的标记。接着对分割出来的标记区域进行处理与识别。由于在标记区域内存在干扰12(图2)，首先对区域进行去噪声处理，去掉干扰。接着利用标记的灰度空间变化特征，将单个标记从区域中分割出来，最后利用标记的几何拓扑特征，对分割出来的单个标记进行特征分析，准确地识别出运载工具的标记。
最后控制管理器6对识别出来的标记及有关信息进行有效管理，并可以与其它系统进行通讯与联网。对于识别出来的标记及有关信息，即可以在系统显示设备上显示，也可以在系统输出设备上输出。通过人工干预设备7可以人工干预本系统，当系统对运载工具的标记拒判时，人工干预设备7将系统转到人眼判别状态。
下面给出本发明的一个实施例。
火车车箱车号是用于管理火车车辆的唯一标记，现在，一般是用人工抄录。这样不但效率低，工作条件艰苦，而且容易产生错漏。火车车箱车号识别是各种运载工具标记识别中较为困难的一种。这是因为1、车辆是运动的。2、一列火车一般有几十节车箱。3、车箱的车型复杂，有敞车蓬车、罐车、平车等。4、各种车型车号位置不固定。5、火车所装物品对车体的污染，使车箱的车号字迹不清。6、车辆管理需要全天候。本系统对上面提到的问题都可以很好地解决。
针对车辆是运动的，系统采用带有高速快门的摄像机，并且系统配备有灯光，保证了夜间可靠工作。当火车进入测试地点时，通过接触式或非接触式传感器2，将得到每节车箱通过传感器时产生的运动和状态信息，控制采集器3通过分析传感器上得到的信息的变化过程，可以确定在什么时刻发出采集该节车箱车号的信息，这样就可以采集到每节车箱上可能带有车号的图像。接着，定位分割器4开始工作。由于车辆车型不同，车号位置不固定，因此定位分割器4要对采集到的图像进行分析，以确定车号的准确位置。若采集到的图像无车号，则定位分割器4立即发信号给控制采集器3，使控制采集器3重新采集图像。直到采集到含有车号的图像。然后，图像处理识别器5和控制管理器6开始工作。由于分割出来的车号干扰因素很多，首先要对原图像进行预处理以除掉干扰噪声，接着对单个字符进行分割，并对各个分割出来的字符进行识别。对于无法识别的字符图像，图像处理识别器5进行拒判。这时可以通过人工干预设备，由人眼识别或到现场检查。控制管理器6对识别出来的字符进行管理，直接用于铁路车辆的管理。
本系统可广泛用于交通运输等领域。可以完成火车车号，汽车车号、轮船号、集装箱号等运载工具标记的识别与管理。在这里需要指出，只要不违背专利的发明思想，系统的组成可以有不同的方式和设备。
权利要求
1.运载工具标记识别系统其特征在于该系统由摄像机1，传感器2，控制采集器3，图像标记定位分割器4，图像处理识别器5，控制管理器6组成。所述之传感器2采集运载工具的运动和状态信息，并传送到所述之控制采集器3，在此控制采集器3中，对所收到的信息进行处理，以控制摄像机1采集含有标记的图像，所述之图像标记定位分割器4对控制采集器3控制采集的图像进行处理，将运载工具的标记从背景中分割出来，所述之图像处理识别器5将单个标记从图像标记定位分割器4分割出来的标记区域中分割出来，并对单个标记进行特征分析，准确识别出运载工具的标记，所述之控制管理器6对识别出来的标记进行管理。
2.按权利要求1所述的运载工具标记识别系统其特征在于人工干预设备7连接在控制管理器6上，所述之人工干预设备7在系统对标记拒判时，借助人眼对标记进行判别。
3.按权利要求1，2所述的运载工具标记识别系统其特征在于显示设备8和输出设备9分别接在控制管理器6上。
全文摘要
运载工具标记识别系统由摄像机、传感器、控制采集器、图像标记定位分割器、图像处理识别器，控制管理器，人工干预设备，显示设备，输出设备组成。本系统采用现代控制及计算机视觉技术，对运载工具的标记及有关信息进行识别与管理。它可以广泛用于交通运输等领域，如火车车号、汽车车号、轮船号及集装箱号等运载工具标记的识别与管理。
文档编号G08G1/017GK1060170SQ9010768
公开日1992年4月8日 申请日期1990年9月17日 优先权日1990年9月17日
发明者刘玉, 张宝金, 范列湘, 林恩先, 席班, 万斌 申请人:北京科海高技术(集团)公司