铁路车厢信息的识别方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明属于列车车厢信息识别，具体涉及一种铁路车厢信息的识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、铁路煤车货场包括煤炭货物的集运、转运、存储、进出物资等环节，货运信息是运输管理工作的关键信息之一，且随着铁路运输的高速发展和货运量的迅速增长，车厢信息识别在货运列车位置追踪和异常状态检测中有着广泛的应用，是货运列车安全运营的重要基础；其中，货运列车车厢侧面印刷有车型、车号、载重、自重、容积、换长、车厢节数等信息，前述信息可在检测到货运列车发生异常情况时，作为货运列车身份的标志，与设备的安全状态信息关联后，向控制中心发出警报；因此，对铁路货车的车厢信息识别，是保证列车安全运行的重要一环。

2、目前，对于铁路煤车的车厢信息识别，大多采用人工抄录方式进行识别，存在站台作业效率低、容易出错以及作业人员的劳动强度高的问题；因此，如何提供一种效率高以及准确率高的铁路车厢信息的识别方法，已成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种铁路车厢信息的识别方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术采用人工抄录铁路煤车的车厢信息所存在的作业效率低、容易出错以及作业人员劳动强度高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种铁路车厢信息的识别方法，包括：

4、获取目标列车的车厢图像，并对所述车厢图像进行质量增强处理，得到质量增强图像；

5、从质量增强图像中提取出目标区域，并对所述目标区域进行字符分割处理，得到若干待识别字符图像，其中，所述目标区域为所述质量增强图像中含有目标列车车厢信息的区域；

6、获取字符模板数据库，其中，所述字符模板数据库中存储有若干字符模板图像；

7、对于若干待识别字符图像中的任一待识别字符图像，将所述任一待识别字符图像与所述字符模板数据库中的每个字符模板图像进行图像匹配，以得到所述任一待识别字符图像与各个字符模板图像之间的图像匹配差异度；

8、将目标字符模板图像对应的字符，作为所述任一待识别字符的识别结果，并在将所有待识别字符图像与各个字符模板图像均进行图像匹配后，得到所有待识别字符图像的识别结果，其中，目标字符模板图像为与所述任一待识别字符图像的图像匹配差异度最低的字符模板图像；

9、基于各个待识别字符图像的识别结果，得到所述目标列车的车厢信息。

10、基于上述公开的内容，本发明通过采集目标列车的车厢图像，并通过对车厢图像中的文字进行识别，来得出目标列车的车厢信息；其中，具体识别过程为：先对车厢图像进行质量增强处理，以减少图像模糊以及拍摄时所产生的各种噪声，对图像中字符识别的干扰；在完成质量增强处理后，即可从质量增强图像中提取出含有车厢信息的区域，并对提取出的区域进行字符分割处理，以在处理后，得到若干待识别字符图像；接着，本发明将各个待识别图像与数据库中的每个字符模板图像进行图像匹配，以得出与各个待识别图像匹配差异度最小的字符模板图像；最后，即可将各个匹配差异度最小的字符模板图像所对应的字符，作为字符识别结果，从而基于字符识别结果，来得到目标列车的车厢信息。

11、通过上述设计，本发明采用机器识别方式，对采集的车厢图像中的字符进行识别，从而来得出列车的车厢信息，如此，能够对车厢类型、车厢号、载重、自重、容积、换长等详细车厢信息进行精准识别，相比于传统的人工抄录方式，不仅保证了数据的真实性、及时性和准确性，提高了识别精度和识别效率，还减轻了作业人员的劳动强度。

12、在一个可能的设计中，对所述车厢图像进行质量增强处理，得到质量增强图像，包括：

13、对所述车厢图像分别进行高通滤波处理以及锐化处理，以得到滤波图像和锐化图像；

14、将所述滤波图像与所述车厢图像进行图像叠加处理，得到叠加图像；

15、对所述叠加图像进行边缘检测处理，得到第一边缘图像，并将所述第一边缘图像与所述锐化图像进行图像点乘处理，以得到点乘图像；

16、将所述点乘图像与所述车厢图像进行叠加处理，以在叠加处理后，得到所述质量增强图像。

17、在一个可能的设计中，对所述车厢图像进行锐化处理，包括：

18、采用如下公式(1)，对所述车厢图像进行锐化处理，得到锐化图像；

19、

20、上述公式(1)中，f′(x,y)表示所述锐化图像，f(x,y)表示所述车厢图像，表示经过拉普拉斯变换后的车厢图像；

21、其中，且x,y分别表示所述车厢图像中像素点的像素横坐标和像素纵坐标。

22、在一个可能的设计中，从质量增强图像中提取出目标区域，包括：

23、对所述质量增强图像进行边缘检测处理，以得到第二边缘图像；

24、对于所述第二边缘图像中的第j列的像素点，基于所述第j列的各个像素点的像素值，对所述第j列的各个像素点进行第一像素重置处理，以得到重置后的第j列的像素点，其中，重置后的第j列的像素点中的任一像素点的像素值为第一目标像素值或第二目标像素值，且所述第一目标像素值对应的像素颜色为黑色，所述第二目标像素值对应的像素颜色为白色；

25、对重置后的第j列的所有像素点进行第二像素重置处理，以在第二像素重置处理后，得到更新后的第j列的像素点，其中，更新后的第j列的所有像素点的像素值均为第一目标像素值，或更新后的第j列的各个像素点的像素值与所述重置后的第j列的各个像素点的像素值相同；

26、将j自加1，并重新基于所述第j列的各个像素点的像素值，对所述第j列的各个像素点进行第一像素重置处理，直至j等于k时，完成所述第二边缘图像中所有像素点的像素值的更新，以得到车厢信息预识别图像，其中，j的初始值为1，且k为所述边缘图像的总列数；

27、对所述车厢信息预识别图像进行形态学处理，以得到车厢信息感兴趣图像区域；

28、对所述车厢信息感兴趣图像区域进行文本区域识别处理，以在文本区域识别处理后，得到所述目标区域。

29、在一个可能的设计中，基于所述第j列的各个像素点的像素值，对所述第j列的各个像素点进行第一像素重置处理，以得到重置后的第j列的像素点，包括：

30、对于所述第j列的各个像素点中的第i个像素点，判断所述第i个像素点的像素值是否小于第一像素阈值；

31、若是，则计算所述第i个像素点的像素值与第i+1个像素点的像素值之间的差值的绝对值，并记录第i个像素点的像素值与第i+1个像素点的像素值之间的差值的绝对值；

32、判断所述差值的绝对值是否大于或等于预设值；

33、若是，则将所述第i个像素点的像素值置为第一目标像素值，否则，则将所述第i个像素点的像素值置为第二目标像素值；

34、将i自加1，并重新判断所述第i个像素点的像素值是否小于第一像素阈值，直至i等于n-1时，得到重置后的第j列的像素点，其中，i的初始值为1，且n为所述边缘图像中第j列内的像素点的总数；

35、相应的，对重置后的第j列的所有像素点进行第二像素重置处理，以在第二像素重置处理后，得到更新后的第j列的像素点，则包括：

36、获取对所述第j列的各个像素点进行第一像素重置处理时，记录的第i个像素点的像素值与第i+1个像素点的像素值之间的差值的绝对值；

37、从记录的各个差值的绝对值中，统计出符合预设条件的差值的绝对值的个数，其中，所述预设条件为差值的绝对值大于第二像素阈值；

38、判断符合预设条件的差值的绝对值的个数是否处于预设区间；

39、若否，则将重置后的第j列的所有像素点的像素值置为第一目标像素值。

40、在一个可能的设计中，将所述任一待识别字符图像与所述字符模板数据库中的每个字符模板图像进行图像匹配，包括：

41、对所述任一待识别字符图像和各个字符模板图像中的各个像素点进行加权处理，以在加权处理后，得到处理后的待识别字符图像和各个处理后的字符模板图像；

42、对于各个处理后的字符模板图像中的任一处理后的字符模板图像，采用如下公式(2)，计算出所述处理后的待识别字符图像与所述任一处理后的字符模板图像之间的图像匹配差异度；

43、

44、上述公式(2)中，p表示所述处理后的待识别字符图像与所述任一处理后的字符模板图像之间的图像匹配差异度，c(x′,y′)表示所述处理后的待识别字符图像以及所述任一处理后的字符模板图像中，坐标为(x′,y′)的两像素点之间的匹配差异度，x,y依次表示所述处理后的待识别字符图像的总行数和总列数；

45、其中，c(x′,y′)采用如下公式(3)计算得到；

46、

47、上述公式(3)中，w(x′,y′)表示所述处理后的待识别字符图像中，坐标为(x′,y′)的像素点的加权值，wt(x′,y′)表示所述任一处理后的字符模板图像中，坐标为(x′,y′)的像素点的加权值，r表示差异度阈值；

48、将所述处理后的待识别字符图像与所述任一处理后的字符模板图像之间的图像匹配差异度，作为所述任一待识别字符图像，与指定字符模板图像之间的图像匹配差异度，其中，所述指定字符模板图像为所述任一处理后的字符模板图像对应的字符模板图像。

49、在一个可能的设计中，对所述任一待识别字符图像中的各个像素点进行加权处理，得到处理后的待识别字符图像，包括：

50、对于所述任一待识别字符图像中的任一像素点，获取所述任一像素点的像素值，以及所述任一像素点的八邻域区域内的各个像素点的像素值；

51、基于所述任一像素点的像素值，以及所述任一像素点的八邻域区域内的各个像素点的像素值，并按照如下公式(4)，计算出所述任一像素点的加权值；

52、

53、上述公式(4)中，w表示所述任一像素点的加权值，g表示所述任一像素点的像素值，g(u,h)表示所述任一像素点的八邻域区域内，坐标为(u,h)的像素点的像素值，x′,y′表示所述任一像素点的像素横坐标和像素纵坐标。

54、第二方面，提供了一种铁路车厢信息的识别装置，包括：

55、获取单元，用于获取目标列车的车厢图像，并对所述车厢图像进行质量增强处理，得到质量增强图像；

56、字符分割单元，用于从质量增强图像中提取出目标区域，并对所述目标区域进行字符分割处理，得到若干待识别字符图像，其中，所述目标区域为所述质量增强图像中含有目标列车车厢信息的区域；

57、获取单元，用于获取字符模板数据库，其中，字符模板数据库中存储有若干字符模板图像；

58、字符识别单元，对于若干待识别字符图像中的任一待识别字符图像，用于将所述任一待识别字符图像与所述字符模板数据库中的每个字符模板图像进行图像匹配，以得到所述任一待识别字符图像与各个字符模板图像之间的图像匹配差异度；

59、字符识别单元，用于将目标字符模板图像对应的字符，作为所述任一待识别字符的识别结果，并在将所有待识别字符图像与各个字符模板图像均进行图像匹配后，得到所有待识别字符图像的识别结果，其中，目标字符模板图像为与所述任一待识别字符图像的图像匹配差异度最低的字符模板图像；

60、信息组合单元，用于基于各个待识别字符图像的识别结果，得到所述目标列车的车厢信息。

61、第三方面，提供了另一种铁路车厢信息的识别装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述铁路车厢信息的识别方法。

62、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述铁路车厢信息的识别方法。

63、第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述铁路车厢信息的识别方法。

64、有益效果：

65、(1)本发明采用机器识别方式，对采集的车厢图像中的字符进行识别，从而来得出列车的车厢信息，如此，能够对车厢类型、车厢号、载重、自重、容积、换长等详细车厢信息进行精准识别，相比于传统的人工抄录方式，不仅保证了数据的真实性、及时性和准确性，提高了识别精度和识别效率，还减轻了作业人员的劳动强度。