[发明专利]高速列车图像采集系统、实时车号检测系统及方法

权利要求书

1.高速列车图像采集系统，其特征在于，包括列车速度检测模块、图像采集控制模块、车号图像采集模块，其中：

列车速度检测模块，用于检测列车到达指定位置的到达时间T和列车速度v，并将检测到的到达时间T和列车速度v发送给图像采集控制模块；

车号图像采集模块，用于采集列车图像；

图像采集控制模块，用于根据到达时间T和列车速度v控制车号图像采集模块在指定时间T_s开始采集列车图像，并在之后按照一定的时间间隔T_i采集列车图像；

所述指定时间T_s的计算方式是：T_s＝d/v+T (1)；

式(1)中，d为指定位置到列车速度检测模块的距离；

所述车号图像采集模块的镜头拍摄方向与列车成30-60°夹角；

所述车号图像采集模块的曝光时间为T_p，T_p的计算方式是：T_p＝s/v (3)；

式(3)中，s为曝光时间内容许车号运动的最大距离，s＝r*n/180 (4)，

其中，n为车号图像采集模块在保证图像清晰的情况下容许车号在曝光时间内移动的最大圆心角，r为车号图像采集模块到列车车号的距离。

2.根据权利要求1所述的高速列车图像采集系统，其特征在于，所述时间间隔T_i的取值为：T_i≦w/v (2)；

式(2)中，w为车号图像采集模块的视场宽度。

3.根据权利要求1所述的高速列车图像采集系统，其特征在于，所述车号图像采集模块与每次采集的图片不小于N张，其中，N＝a/w，其中，a为列车单节车厢长度，w为车号图像采集模块的视场宽度。

4.高速列车实时车号检测系统，包括图像采集装置和图像分析装置，其特征在于，所述图像采集装置为权利要求1-3中任一所述的高速列车图像采集系统，所述图像分析装置包括图像处理模块和车号统计模块，

所述图像处理模块包括：

车号定位模块，用于获取图像中列车车号区域；

车号透视变换模块，用于使列车车号区域中车号由倾斜状态变为水平状态；

车号字符提取模块，用于对图像进行分块分割，提取车号中的字符；

车号识别，用于识别车号字符提取模块提取的字符，获得图像中的列车车号；

所述车号统计模块用于统计所有识别出的车号中的选定比较位，将选定比较位的字符完全相同的最多的图像对应的车号设定为正确车号。

5.高速列车实时车号检测方法，包括图像采集步骤和图像分析步骤，其特征在于，采用权利要求4中的高速列车实时车号检测系统进行图像采集和图像分析，所述图像采集步骤为：图像采集装置在指定时间T_s开始采集列车图像，并在之后按照一定的时间间隔T_i采集列车图像，

所述图像分析步骤包括：

S1、识别所有图像中的车号，该步骤中对每张图像中的车号进行识别；

S2、统计所有识别出的车号中的选定比较位，将选定比较位的字符完全相同的最多的图像对应的车号设定为正确车号；

步骤S1中对每张图像中的车号进行识别的步骤如下：

S11、车号定位：获取图像中列车车号区域；

S12、车号字符提取：对图像进行分块分割，提取车号中的字符；

S13、车号识别：识别步骤S12中提取的字符，获得图像中的列车车号。

6.根据权利要求5所述的高速列车实时车号检测方法，其特征在于，在步骤S11和步骤S12之间还具有车号透视变换步骤，使列车车号区域中车号由倾斜状态变为水平状态，车号透视变换的具体方法为：令步骤S11中获得的列车车号区域的四个角点的坐标分别为：(x0,y0)、(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)；采用错切变换将这4个角点的坐标对应变换为(0,0)、(x,0)、(x,y)、(0,y)。

7.根据权利要求5或6所述的高速列车实时车号检测方法，其特征在于，指定时间T_s的计算方法为：

T_s＝d/v+T，

时间间隔T_i的计算方法为：T_i＝w/v；

其中，T为列车速度检测模块检测到的列车到达指定位置时的到达时间；v为列车速度检测模块检测到的列车速度，d为指定位置到列车速度检测模块的距离，w为车号图像采集模块的视场宽度。