專利名稱：運載工具標記識別系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于交通管理，特別是運載工具標記的識別。
獲得運載工具的唯一標記或特征表示是對運載工具進行管理的前題。現有的其它識別系統采用主動載體方式，即在運載工具上裝有信息發射裝置，在地面上安裝接收裝置。當運載工具通過地面站時，地面裝置接收運載工具上發射裝置的信息。并對其進行管理。這種方式不但費用昂貴，維護困難，局部不易于使用，而且易受干擾而發生錯碼。
本發明的目的是對運載工具原標記的表現狀態無特殊要求，能準確區分和識別運載工具的特有標記。
圖1是系統方框圖。
圖中1是攝像機、2是傳感器、3是控制采集器、4是圖像定位分割器、5是圖像處理識別器、6是控制管理器、7是人工干預設備、8是顯示設備、9是輸出設備、10是運載工具。
圖2是采集到的含有運載工具標記的圖像。
圖中11是背景、12是標記區域內的噪聲、13是背景噪聲、14是運載工具標記、15是標記區域。
圖3是運載工具與其標記間的三種相對位置關系。
圖3a中，標記16在運載工具17的左上部。
3b中，標記18在運載工具19的中部。
3c中，標記20在運載工具21的下部。
圖4是系統流程圖。
本發明的主要特點是運載工具標記識別系統由攝像機1、傳感器2、控制采集器3、圖像標記定位分割器4、圖像處理識別器5、控制管理器6組成，所說的傳感器2采集運載工具的運動和狀態信息，并傳送至所說的控制采集器3，在此控制采集器3中，對所收到的信息進行處理，以控制攝像機1采集含有標記的圖像，所說的圖像標記定位分割器4(對控制采集器集器3控制采集的圖像進行處理，將運載工具標記從背景中分割出來，所說的圖像處理識別器5將單個標記從圖像標記定位分割器4)分割出來的標記區域中分割出來，并對單個標記進行特征分析，準確識別出運載工具的標記，所說的控制管理器6對識別出來的標記進行管理。人工干預設備連接在控制管理器6上，當系統對標記拒判時，人工干預設備可使系統轉到人眼判別狀態。顯示設備8和輸出設備9分別接在控制管理器6上，對系統識別出來的運載工具的標記進行顯示或輸出。
下面詳細描述本發明的原理，由圖1知，當運載工具10以一定的速度經過傳感器2的檢測區域時，控制采集器3采集傳感器2所得到的運載工具的運動和狀態信息，并對此信息進行綜合分析，決定是否發出采集圖像的信號，若是，則通過攝像機采集含有標記的圖像。圖像定位分割器實時對攝像機所采集的圖像進行處理與分析，將標記從背景中分割出來。由于標記在運載工具上的位置是不固定的。如圖3所示，標記16在運載工具的左上部，標記18在運載工具的中部，標記20在運載工具的下部。采集到的含有運載工具標記的圖像背景雜亂，因此在定位標記時，對圖像進行預處理，去掉背景噪聲，標記區域的確定是由標記區域本身的幾何特征和文理特征來確定。在這一過程中，采集到的圖像及分割出來的圖像都可以在顯示設備8上顯示。若檢測到采集的圖像無標記存在，則返回到控制采集器3，繼續進行采集、定位、分割，直到找到運載工具的標記。接著對分割出來的標記區域進行處理與識別。由于在標記區域內存在干擾12(圖2)，首先對區域進行去噪聲處理，去掉干擾。接著利用標記的灰度空間變化特征，將單個標記從區域中分割出來，最后利用標記的幾何拓撲特征，對分割出來的單個標記進行特征分析，準確地識別出運載工具的標記。
最后控制管理器6對識別出來的標記及有關信息進行有效管理，并可以與其它系統進行通訊與聯網。對于識別出來的標記及有關信息，即可以在系統顯示設備上顯示，也可以在系統輸出設備上輸出。通過人工干預設備7可以人工干預本系統，當系統對運載工具的標記拒判時，人工干預設備7將系統轉到人眼判別狀態。
下面給出本發明的一個實施例。
火車車箱車號是用于管理火車車輛的唯一標記，現在，一般是用人工抄錄。這樣不但效率低，工作條件艱苦，而且容易產生錯漏。火車車箱車號識別是各種運載工具標記識別中較為困難的一種。這是因為1、車輛是運動的。2、一列火車一般有幾十節車箱。3、車箱的車型復雜，有敞車蓬車、罐車、平車等。4、各種車型車號位置不固定。5、火車所裝物品對車體的污染，使車箱的車號字跡不清。6、車輛管理需要全天候。本系統對上面提到的問題都可以很好地解決。
針對車輛是運動的，系統采用帶有高速快門的攝像機，并且系統配備有燈光，保證了夜間可靠工作。當火車進入測試地點時，通過接觸式或非接觸式傳感器2，將得到每節車箱通過傳感器時產生的運動和狀態信息，控制采集器3通過分析傳感器上得到的信息的變化過程，可以確定在什么時刻發出采集該節車箱車號的信息，這樣就可以采集到每節車箱上可能帶有車號的圖像。接著，定位分割器4開始工作。由于車輛車型不同，車號位置不固定，因此定位分割器4要對采集到的圖像進行分析，以確定車號的準確位置。若采集到的圖像無車號，則定位分割器4立即發信號給控制采集器3，使控制采集器3重新采集圖像。直到采集到含有車號的圖像。然后，圖像處理識別器5和控制管理器6開始工作。由于分割出來的車號干擾因素很多，首先要對原圖像進行預處理以除掉干擾噪聲，接著對單個字符進行分割，并對各個分割出來的字符進行識別。對于無法識別的字符圖像，圖像處理識別器5進行拒判。這時可以通過人工干預設備，由人眼識別或到現場檢查。控制管理器6對識別出來的字符進行管理，直接用于鐵路車輛的管理。
本系統可廣泛用于交通運輸等領域。可以完成火車車號，汽車車號、輪船號、集裝箱號等運載工具標記的識別與管理。在這里需要指出，只要不違背專利的發明思想，系統的組成可以有不同的方式和設備。
權利要求
1.運載工具標記識別系統其特征在于該系統由攝像機1，傳感器2，控制采集器3，圖像標記定位分割器4，圖像處理識別器5，控制管理器6組成。所述之傳感器2采集運載工具的運動和狀態信息，并傳送到所述之控制采集器3，在此控制采集器3中，對所收到的信息進行處理，以控制攝像機1采集含有標記的圖像，所述之圖像標記定位分割器4對控制采集器3控制采集的圖像進行處理，將運載工具的標記從背景中分割出來，所述之圖像處理識別器5將單個標記從圖像標記定位分割器4分割出來的標記區域中分割出來，并對單個標記進行特征分析，準確識別出運載工具的標記，所述之控制管理器6對識別出來的標記進行管理。
2.按權利要求1所述的運載工具標記識別系統其特征在于人工干預設備7連接在控制管理器6上，所述之人工干預設備7在系統對標記拒判時，借助人眼對標記進行判別。
3.按權利要求1，2所述的運載工具標記識別系統其特征在于顯示設備8和輸出設備9分別接在控制管理器6上。
全文摘要
運載工具標記識別系統由攝像機、傳感器、控制采集器、圖像標記定位分割器、圖像處理識別器，控制管理器，人工干預設備，顯示設備，輸出設備組成。本系統采用現代控制及計算機視覺技術，對運載工具的標記及有關信息進行識別與管理。它可以廣泛用于交通運輸等領域，如火車車號、汽車車號、輪船號及集裝箱號等運載工具標記的識別與管理。
文檔編號G08G1/017GK1060170SQ9010768
公開日1992年4月8日 申請日期1990年9月17日 優先權日1990年9月17日
發明者劉玉, 張寶金, 范列湘, 林恩先, 席班, 萬斌 申請人:北京科海高技術(集團)公司