运行列车车厢编号定位技术和识别系统的研究

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1、学校代码10459学号或申请号201312171982密级硕士学位论文运行列车车厢编号定位技术和识别系统的研究作者姓名：于双芳导师姓名：范文兵教授学科门类：工学专业名称：电路与系统培养院系：信息工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheresearchofthehigh-speedtraincarriagenumberpositiontechnologyandidentificationsystemByShuangfang

2、YuSupervisor:Prof.WenbingFanCircuitsandSystemSchoolofInformationEngineeringMay2016原创牲声明，，本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写。除文中已经注明引用的内容外过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者日期年日学位论文使巧授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职

3、务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的レ复印件和电子版；，允许论文被查阅和借陶本人授权郑州大学可ッ将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可１＾采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果。本人离校后发表时一，第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者；日期；年ｊｒ丹ｙ日ｊ摘要摘要随着经济的发展，汽车已经不能满足客运和货运的需求，列

4、车成为运输的主流。但随着运输轨道和列车数量的增加，安全问题成为人们关注的热点。如果单靠人力去记录铁道路线和列车轨迹，来实现列车运行的实时监控，不仅耗资大，而且浪费劳动力；由此，在计算机日益发展和图像处理技术不断成熟的今天，利用互联网设计一套列车车厢编号自动识别系统，实时监控列车运行轨迹成为首选。列车车厢编号自动识别系统设计存在两个难点——车厢编号区域的定位和车厢编号的识别。列车车厢编号是喷绘字体，会根据不同单位、不同铁路局的要求有所不同，字体不统一，大小不统一，规则也不统一；而且车厢编号字体颜色和车身颜色有部分相同；这给车厢编号区

5、域的定位和识别带来了困难。列车在铁路轨道上高速运行，铁路周边的环境复杂多变；再加上采集图像的摄像头以及其它设备等硬件条件制约；这给采集优质原图像造成了很大的阻碍。采集的图像质量不高，会直接造成图像定位不准确，字符识别错误。本文首先研究了现有运行列车车厢编号定位和识别系统的现状，查阅了大量国内外该项技术文献和资料，分析了定位识别技术的难点。对采集的列车图像进行尺寸调整、亮度校正、锐化、灰度化、滤波、腐蚀等一系列图像预处理，使图像边缘信息特征更加清晰。然后对图像进行自适应边缘检测二值化，根据列车车厢编号区域的边缘信息量多于列车车身其它

6、区域的特征，提出了一种适用于本文系统列车车厢编号区域的粗定位和精确定位两层定位方法。粗定位根据边缘信息量定位出车厢编号区域的有效位置，去除了其它干扰边缘信息；精确定位利用水平投影和垂直投影，准确地找出了列车车厢编号区域的上下边界和左右边界。进而对定位的目标区域图像进行单个字符分割、颜色填充，最后利用三层BP神经网络识别方法进行识别。上述算法应用VC++平台结合OpenCV库编制成一套适用于现场运行的软件系统，经大量实验证明本文设计的运行列车车厢编号自动识别系统，具有较好的实时性和准确性。本文设计的算法应用到某客运列车车厢编号识别系

7、统中，经试运行表明是可行的。关键字：车厢编号定位识别信息量投影法BP神经网络IAbstractAbstractWiththedevelopmentofeconomy,thecarcan'tmeettheneedsoftransportation,thustrainhasbeenthemainstreaminthetransportation.Butwiththeincreasingtransportationtracksandtrainnumbers,thesecurityhasbecameahottopicofconcern.R

8、ecordingroutesandtraintracksbyhandisawasteoflabourandfinancialresources.Duetothedevelopmentofcomputertechnologyandimageproce