一种车型码识别方法、装置以及车号码识别方法、装置与流程

本申请涉及货运列车信息检测领域，特别是涉及一种车型码识别方法、装置、车号码识别方法、装置、计算机设备以及计算机可读存储介质。

背景技术：

由于货运列车车型码和车号码是货运车辆的身份标识，车型码和车号码在货运列车的调度、检修、车辆编组等方面都发挥着重要作用。现有技术中利用图像识别技术实现车型码和车号码的自动识别较为常见。但是图像采集装置与货运列车之间的距离将对现有技术中的车型码和车号码自动识别的识别精度造成较大影响，适用性较差。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种适用性很强的车型码识别方法、装置、车号码识别方法、装置、计算机设备以及计算机可读存储介质。

本发明实施例提供一种车型码识别方法，方法包括：获取货运列车的侧面图像；对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体；若连通体集合中的第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，则将第一连通体与第二连通体组成车型码主连通链；其中，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定；根据第二连通体的高度确定第一高度区间；将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后，得到车型码连通链；其中，第二条件包括连通体与车型码主连通链在第一方向上相邻且连通体的高度在第一高度区间内；从车型码连通链中提取出车型码。

本发明实施例还提供一种车型码识别装置，包括：图像采集模块，用于获取货运列车的侧面图像；图像预处理模块，用于对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体；车型码连通链组成模块，用于若连通体集合中的第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，则将第一连通体与第二连通体组成车型码主连通链，并根据第二连通体的高度确定第一高度区间，以及将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后，得到车型码连通链；其中，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定，第二条件包括连通体与车型码主连通链在第一方向上相邻且连通体的高度在第一高度区间内；车型码提取模块，用于从车型码连通链中提取出车型码。

本发明实施例还提供一种车号码识别方法，方法包括：获取货运列车的侧面图像；对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体；根据连通体集合中的第一连通体的高度确定第二高度范围；其中，第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻；其中，第一方向根据车型码的设置方向确定；若连通体的高度在第二高度范围内且连通体与数字字符对应，则确定连通体为目标连通体；根据目标连通体，确定目标主连通链；其中，目标主连通链包括多个目标主连通体，目标主连通链中的目标连通体数量等于车号码字符数量且都在第二方向上相邻，第二方向可根据车号码的设置方向确定；从目标主连通链中提取出车号码。

本发明实施例还提供一种车号码识别装置，包括：图像采集模块，用于获取货运列车的侧面图像；图像预处理模块，用于对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体；目标连通体确定模块，用于根据连通体集合中的第一连通体的高度确定第二高度范围，以及用于若连通体的高度在第二高度范围内且连通体与数字字符对应，则确定连通体为目标连通体；其中，第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定；目标主连通链确定模块，用于根据目标连通体，确定目标主连通链；其中，目标主连通链包括多个目标主连通体，目标主连通链中的目标连通体数量等于车号码字符数量且都在第二方向上相邻，第二方向可根据车号码的设置方向确定；车号码提取模块，用于从目标主连通链中提取出车号码。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一车号码识别方法实施例或车型码识别方法实施例的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一车号码识别方法实施例或车型码识别方法实施例的步骤。

基于上述实施例，通过对货运列车侧面图像进行预处理，得到包括多个连通体的连通体集合。货运列车侧面图像中的字符分别对应一个连通体，需要从连通体集合中找出与车型码相关的连通体，而车型码中用于反映车种的字符比其余字符高，且存在一定比例关系。在不同拍摄距离下，这种高低对比和比例关系都将存在，根据车型码的这一特征设定第一条件，将连通体集合中满足第一条件的第一连通体和第二连通体找出并组合成车型码主连通链。车型码中除了用于反映车种的字符以外的其他字符的高度都相近且在第一方向上相邻，根据车型码的这一特征设定第二条件，将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后即可得到与车型码对应的完整的车型码连通链，最后可从车型码连通链提取出车型码。本方法对采集货运列车侧面图像的设备设置位置要求不高，根据车型码喷涂特点所设定的第一条件以及第二条件在图像采集设备设置在的不同距离下都仍可适用，可广泛适用于铁路系统目前已有的视频监控系中的图像采集设备，在具有很强适用性的基础上实现了车型码的精确识别。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中车型码识别方法的应用场景图；

图2为一个实施例中车型码识别方法的流程示意图；

图3为一个实施例中车号码与车型码的示意图；

图4为一个实施例中对货运列车侧面图像进行预处理的流程示意图；

图5为另一个实施例中对连通体集合进行筛选的流程示意图；

图6为一个实施例中从车型码连通链中提取车型码的流程示意图；

图7为一个实施例中车型码提取装置的结构框图；

图8为一个实施例中车号码识别方法的流程示意图；

图9为一个实施例中根据目标连通体确定目标主连通链步骤的流程示意图；

图10为一个实施例中构成车号码主连通链的示意图；

图11为一个实施例中向车号码主连通链添加满足第五条件的连通体对的示意图；

图12为一个实施例中从车型码连通链中提取车型码的流程示意图；

图13为一个实施例中车号码识别装置的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的车型码识别方法应用的场景图，车型码识别方法应用可以包括车型码识别装置。该车型码识别装置具体可以集成在服务器或终端等计算机设备中，该服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(contentdeliverynetwork，cdn)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器，但并不局限于此。该终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等。计算机设备从图像采集设备获取货运列车的侧面图像并基于本发明实施例中的车型码识别方法识别出车型码。该图像采集设备可以为铁路系统中视频监控系统中的摄像头，也可以是额外设置的，在此不做限定。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种车型码识别方法，包括步骤s100至步骤s150。

s100，获取货运列车的侧面图像。

可以理解，货运列车各节车厢的侧面都喷涂有多种字符，这些字符用于反映被喷涂的货运列车的相关信息，相关工作人员通过观察这些字符即可很方便地了解货运列车的相关信息，以对货运列车进行管理、追踪等工作。其中，货运列车的车型码就是按照一定编码规则喷涂在货运列车侧面的字符组合，字符组合中包括英文字符与数字字符。车型码用于反映货运列车的车型信息，车型信息包括自重、载重、车辆种类、容积等。铁路系统内部有与编码规则对应的编码表，通过查阅编码表即可解读车型码中英文字符与数字字符的含义，从而获知货运列车的车型信息。

s110，对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体。

可以理解，图像的最小单位是像素，连通体指的是具有相同像素值且位置上邻接的像素所形成的整体。而字符在喷涂时一般都采用相同的颜色且都有一定间隔，所以在预处理效果较好时，一个字符会对应一个连通体。目前有许多成熟的算法对原始图像进行预处理，从而将原始图像中分割为多个独立的连通体，本步骤对预处理的具体算法不做限制，只要处理后可得到包括多个连通体的连通体集合即可。

s120，若连通体集合中的第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，则将第一连通体与第二连通体组成车型码主连通链；其中，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定。

可以理解，车型码的设置方向指的是将车型码设置在车厢侧面以进行展示时所选择的方向。连通体集合中还包括许多不是车型码组成部分的连通体，需要从连通体集合中找出与车型码相关的连通体再做进一步识别。为了便于说明，将车型码中反映货运列车车种的英文字符称为车种字符，车型码中车种字符以外的字符称为代码字符，例如车型码p64a中的p为车种字符，64a为代码字符，车种字符p代表该货运列车的车种为棚车，又比如车型码c60中的c为车种字符，60为代码字符，车种字符c代表该货运列车的车种为敞车。经发明人研究发现，可参阅图3(车型码以p64a为例且图中仅画出了与本申请相关的车型码与车号码，其余字符并未画出)，货运列车的车型码在喷涂时，车种字符的高度比代码字符的高度更高，且代码字符的高度基本保持一致。另外，车种字符的高度与代码字符的高度有一定比例关系。进一步地，在不同拍摄距离下，各字符即使发生倾斜、缩放等变化，也都是同等程度的变化，不影响车种字符与代码字符之间的关系。并且除车型码以外的其余字符组合中不存在上述的特征。基于此，可以根据车种字符与代码字符之间这种特有的关系从连通体集合中筛选出与车型码有关的字符。

具体而言，当连通体集合中的第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件时，即第一连通体高于第二连通体，且第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间，以及第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，可以认为第一连通体是与上述车种字符对应的连通体，第二连通体是与上述代码字符中与车种字符相邻的代码字符，将第一连通体与第二连通体组合成车型码主连通链。以上述车型码为p64a为例，如图3所示，在后续步骤中，有车型码主连通链作为主体可便于将车型码中的第一连通体、第二连通体以外的连通体再加入车型码主连通链。其中，第一高度比区间的中心可以根据车型码喷涂规则设定，考虑到喷涂作业的误差，可以调整第一高度比区间的宽度，减少识别不到第一连通体和第二连通体的情况。第一方向也可根据设置方向进行设定，目前从左至右的阅读习惯较为常见，所以车型码也会按照横向进行排列，所以可以将第一方向设定为横向，但本方法也可适用于其余第一方向的设定方式，例如从上至下，在此仅是说明而非限定。

s130，根据第二连通体的高度确定第一高度区间。

可以理解，车型码的代码字符部分的各字符的高度相近，可以根据第二连通体的高度确定第一高度区间，高度在第一高度区间内的连通体与第二连通体的高度近似。可选地，以第二连通体的高度为第一高度区间的中心，通过调整第一高度区间的宽度来减少错选、漏选代码字符部分除第二连通体对应的字符以外的连通体的几率。

s140，将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后，得到车型码连通链；其中，第二条件包括连通体与车型码主连通链在第一方向上相邻且连通体的高度在第一高度区间内。

可以理解，代码字符部分除第二连通体对应的字符以外的连通体都与第二连通体高度相近，且都在第一方向上相邻，即满足第二条件。将所有满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后，即可得到完整的、与车型码对应的车型码连通链。

s150，从车型码连通链中提取出车型码。

具体而言，车型码连通链中包括与车型码各个字符一一对应的连通体，从车型码连通链中将所有连通体提取出来，根据连通体与字符之间的映射关系即可将各连通体转换为字符，从而提取出整个车型码。目前有许多成熟的技术可以判断连通体与字符之间的映射关系，从而可以将连通体转换成对应的字符，本申请对判断连通体与字符之间映射关系的算法不做限定，只要可以从车型码连通链中提取出车型码即可。

基于本实施例的车型码识别方法，通过对货运列车侧面图像进行预处理，得到包括多个连通体的连通体集合。货运列车侧面图像中的字符分别对应一个连通体，需要从连通体集合中找出与车型码相关的连通体，而车型码中用于反映车种的字符比其余字符高，且存在一定比例关系。在不同拍摄距离下，这种高低对比和比例关系都将存在，根据车型码的这一特征设定第一条件，将连通体集合中满足第一条件的第一连通体和第二连通体找出并组合成车型码主连通链。车型码中除了用于反映车种的字符以外的其他字符的高度都相近且在第一方向上相邻，根据车型码的这一特征设定第二条件，将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后即可得到与车型码对应的完整的车型码连通链，最后可从车型码连通链提取出车型码。本方法对采集货运列车侧面图像的设备设置位置要求不高，根据车型码喷涂特点所设定的第一条件以及第二条件在图像采集设备设置在的不同距离下都仍可适用，可广泛适用于铁路系统目前已有的视频监控系中的图像采集设备，在具有很强适用性的基础上实现了车型码的精确识别。

在一个实施例中，若上述第一方向为横向，满足以下条件的两个连通体可确定为在第一方向上相邻：两个连通体对应的最小外接矩形的质心之间的距离小于预设距离，并且这两个质心之间的连线与任意一条与第一方向平行的直线之间的夹角在第一角度范围内。预设距离和第一角度范围可以根据实际情况进行设置。

在一个实施例中，如图4所示，上述步骤s110具体包括步骤s113至步骤s117。

s113，对所述侧面图像进行灰度处理，得到灰度侧面图像。

可以理解，常用的图像采集设备所采集到的图像一般为彩色，而在rgb模型中，彩色图像的不同颜色的像素点都可由红、绿、蓝三原色进行叠加得到，但是每个像素点分别对应3个变量增加了图像分析的运算难度，所以一般将具有3个变量的彩色信息转换为仅有1个变量的灰色信息以简化分析过程。具体可采用加权平均法、平均值法、最大值法等实现灰度处理。以加权平均法为例，可由如下公式计算每个像素点的灰度值：

r＝g＝b＝(r*wr g*wg b*wb)/3；

式中，r为每个像素的红色亮度值，wr为红色亮度值的权重，g为每个像素的绿色亮度值，wg为绿色亮度值的权重，b为每个像素的蓝色亮度值，wb为蓝色亮度值的权重。采用不同的权重值组合可以得到不同的灰度效果，在一个具体实施例中，经发明人研究发现wr、wg、wb的取值分别为0.9、1.77、0.33时可以得到较好的灰度效果。

s115，对所述灰度侧面图像进行二值化处理，得到二值化侧面图像。

可以理解，灰度化处理后每个像素点灰度值的取值范围是[0,255]，为了进一步减小数据量，可以将图像上的像素点设置为0或255，像素点灰度值为0时呈黑色，像素点灰度值为255时呈白色。常见的二值化处理的方法有很多，总的来说可分为局部阈值法和全局阈值法。

s117，对所述二值化侧面图像进行连通体分割处理，得到多个所述连通体。

可以理解，在得到二值化侧面图像后，图中各像素点都只有0或255两种灰度值，可以基于4邻域或8邻域等分析方法找出具有相同灰度值的邻接像素点并组成连通体，各连通体对应不同的标号或标记以进行区分。常用的连通体分割处理的方法有two-pass和seed-filling法。

值得一提的是，许多成熟的与图像处理相关的软件中如opencv、matlab等都有预设的有关上述预处理步骤的模块供用户调用，本实施例对预处理的具体实现过程不做限定。

在一个实施例中，如图5所示，在步骤s120之前还包括步骤s200。

s200，若连通体集合中的连通体满足第三条件，则从连通体集合中剔除满足第三条件的连通体；其中，第三条件为连通体的最小外接矩形的高宽比在设定高宽比范围外。

可以理解，在不同拍摄条件下，货运列车的侧面图像成像时可能会带有干扰图像，例如阳光照射在货运列车侧面形成的阴影等，干扰图像也会构成一些连通体，但是这些干扰图像一般为不规则的结构，干扰图像对应的连通体也为不规则的，所以干扰图像对应的连通体的最小外接矩形的高宽比不会遵循特定的规律，而由字符形成的连通体的最小外接矩形的高度与宽度的比值会在一个区间内，即设定高宽比范围。为了降低干扰图像带来的影响，需要将连通体集合中干扰图像对应的连通体剔除，基于上述说明可看出，连通体集合中满足第三条件的连通体可视为是干扰图像对应的连通体，应该将满足第三条件的连通体剔除。

在一个实施例中，如图6所示，上述步骤s150包括步骤s151与步骤s153。

s151，将车型码连通链中的各连通体与第一预设模板字符库中的模板字符进行匹配，根据匹配结果，确定车型码连通链中的各连通体对应的模板字符。

可以理解，预设模板字符中包括多个模板字符，模板字符包括数字模板字符与字母模板字符。上述匹配过程是为了从预设模板字符中找到与连通体匹配程度最高的模板字符，而匹配程度最高的模板字符可确定为与连通体对应模板字符。

s153，根据车型码连通链中的各连通体的最小外接矩形的中心坐标，对车型码连通链中的各连通体对应的模板字符进行排序，以得到车型码。

可以理解，连通体的最小外接矩形的中心坐标可以反映该连通体在车厢上的相对位置，通过比较各连通体的中心坐标，可以了解各连通体对应的字符在现实环境下的排布情况。车型码在设计时也是按照一定次序排布才能表达出特定意义，所以需要根据上述中心坐标对各连通体对应的模板字符进行排序才能把这些字符组合成车型码。例如，若车型码设计和喷涂时是按从左至右的顺序进行的，则可以根据上述中心坐标将各连通体对应的模板字符的从左至右排列。

在一个具体实施例中，将车型码连通链中的各连通体与第一预设模板字符库中的模板字符进行匹配包括：

步骤1，任选车型码连通链中的一个连通体作为待识别连通体。

步骤2，将待识别连通体转换为标准尺寸；其中，标准尺寸与模板字符的尺寸相同。

步骤3，任选第一预设模板字符库中的一个模板字符作为比较模板字符。

步骤4，计算第一结果，并统计与比较模板字符对应的所有第一结果的和，得到第二结果；第一结果为待识别连通体与比较模板字符相同位置的像素点的差。

步骤5，根据第二结果，确定待识别连通体与比较模板字符的相似度。

第二结果越大则反映待识别连通体与比较模板字符不相同的像素点越多，意味着相似度越低。

对车型码连通链中的各连通体重复上述步骤1至步骤5，即可对车型码连通链中的所有连通体完成匹配。

本发明实施例还提供一种车型码识别装置，如图7所示，包括图像采集模块100、图像预处理模块300、车型码连通链组成模块500以及车型码提取模块700。图像采集模块100用于获取货运列车的侧面图像。图像预处理模块300用于对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体。车型码连通链组成模块500用于若连通体集合中的第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，则将第一连通体与第二连通体组成车型码主连通链，并根据第二连通体的高度确定第一高度区间，以及将满足第二条件的连通体都加入车型码主连通链后，得到车型码连通链；其中，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定，第二条件包括连通体与车型码主连通链在第一方向上相邻且连通体的高度在第一高度区间内。车型码提取模块700用于从车型码连通链中提取出车型码。

关于车型码识别装置的具体限定可以参见上文中对于车型码识别方法的限定，在此不再赘述。上述车型码识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

本发明实施例还提供一种车号码识别方法，如图8所示，车号码识别方法包括步骤s500至s550。

s500，获取货运列车的侧面图像。

s510，对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体。

s520，根据连通体集合中的第一连通体的高度确定第二高度范围；其中，第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻；其中，第一方向根据车型码的设置方向确定。

上述步骤s500至步骤s520与步骤s100至步骤s120类似，可参照上文中的说明。

s530，若连通体的高度在第二高度范围内且连通体与数字字符对应，则确定连通体为目标连通体。

可以理解，车号码为全数字组成的字符组合，且车号码中各数字字符的高度相近。经发明人研究发现，请参阅图3，车号码中各数字字符的高度与第二连通体的高度也相近。在不同拍摄距离下，各字符的高度都将不同，所以直接获取车号码的高度较为困难。但基于上述发现能够以第二连通体的高度作为参照，确定第二高度范围。高度在第二高度范围内的连通体都与第二连通体的高度相近，再结合车号码都为数字字符的特性，可以从多个连通体选出高度在第二高度范围内且与数字字符对应的连通体作为目标连通体，目标连通体有较大可能是与车号码相关的连通体。另外，判断连通体是否与数字字符对应可以采用上文中基于第一预设模板字符库进行匹配的方式实现。

s540，根据目标连通体，确定目标主连通链；其中，目标主连通链包括多个目标主连通体，目标主连通链中的目标连通体数量等于车号码字符数量且都在第二方向上相邻，第二方向可根据车号码的设置方向确定。

可以理解，车号码的设置方向指的是将车号码设置在车厢侧面以进行展示时所选择的方向。车号码是一串排列紧密且车号码的字符数量为固定值的字符组合。基于车号码这一特征，可以从多个目标连通体中选择数量与车号码字符数量相等且排列紧密(即在第二方向上相邻的)的目标连通体，以组成目标主连通体。

s550，从目标主连通链中提取出车号码。

具体而言，车号码连通链中包括与车号码各个字符一一对应的连通体，从车号码连通链中将所有连通体提取出来，根据连通体与字符之间的映射关系即可将各连通体转换为字符，从而提取出整个车号码。目前有许多成熟的技术可以判断连通体与字符之间的映射关系，从而可以将连通体转换成对应的字符，本申请对判断连通体与字符之间映射关系的算法不做限定，只要可以从车号码连通链中提取出车号码即可。

基于本实施例的车型码识别方法，通过对货运列车侧面图像进行预处理，得到包括多个连通体的连通体集合。在不同拍摄距离下，各字符的高度都将不同，所以从连通体集合中直接获取车号码的高度较为困难，但车型码中用于反映车种的字符比其余字符高，且存在一定比例关系。在不同拍摄距离下，这种高低对比和比例关系都将存在，根据车型码的这一特征设定第一条件，将满足第一条件的第一连通体与第二连通体筛选出来，以第二连通体的高度作为参照，确定第二高度范围。而车号码中各连通体的高度与第二连通体的高度相近并且车号码是全数字组成的字符组合，所以高度在第二高度范围且与数字字符对应的连通体有较大可能是与车号码相关的连通体。根据车号码中各字符排列紧密且车号码的字符数量为固定值的特性，从多个目标连通体筛选出可以组合成目标主连通链的部分。最后从目标主连通链中提取出车号码。本方法对采集货运列车侧面图像的设备设置位置要求不高，根据车型码喷涂特点所设定的第一条件在图像采集设备设置在的不同距离下都仍可适用，根据第一条件找出第二连通体，并以第二连通体的高度为参照做后续车号码识别，可广泛适用于铁路系统目前已有的视频监控系中的图像采集设备，在具有很强适用性的基础上实现了车号码的精确识别。

在一个实施例中，如图9所示，上述步骤s540具体包括步骤s541至步骤s549。

s541，将任意在第一方向上相邻的目标连通体组成连通体对，以得到连通体对集合；其中，连通体对集合中包括多个连通体对，各连通体对包括首连通体与末连通体。

可以理解，连通体对中包括两个连通体，其中靠近车号码首部的为首连通体，靠近车号码尾部的为末连通体。

s543，从连通体对集合中提取出任一个连通体对作为基准连通体对，若连通体对集合中的其他连通体对满足第四条件，则将满足第四条件的连通体对从连通体对集合中提取出并加入基准连通体对以组成与作为基准连通体对的连通体对对应的车号码主连通链；其中，第四条件为基准连通体对的末连通体与连通体对的首连通体相同。

具体而言，在得到连通体对集合后，任选一个连通体对作为基准连通体对，满足第四条件的连通体对与当前的基准连通体对构成车号码主连通链，因为基准连通体对的末连通体与连通体对的首连通体相同，如图10所示(图中矩形用于代表连通体)，车号码主连通链中的连通体为紧密排列的三个连通体。

s545，若连通体对集合中剩余的连通体对满足第五条件，则将满足第五条件的连通体对从连通体对集合中提取出并加入车号码主连通链；其中，第五条件为车号码主连通链中最新加入的连通体对的末连通体与连通体对的首连通体相同。

具体而言，在得到车号码主连通链后，继续搜索满足第五条件的连通体对，如图11所示(图中矩形用于代表连通体)，满足第五条件的连通体对的末连通体可以紧密排列在车号码主连通链中最新加入的连通体对的末连通体后。

s547，遍历连通体对集合中的各个连通体对后得到与各个连通体对对应的车号码主连通链。

可以理解，以连通体对集合中的各个连通体对作为基准连通体可以分别形成以基准连通体对的首连通体为首的多个车号码主连通链。

s549，根据各车号码主连通链中连通体数量，确定多个车号码主连通链中的目标主连通链。

可以理解，车号码中字符的数量为固定值，只有车号码主连通链中连通体数量与车号码字符数量相同的车号码主连通链才是多个车号码主连通链中与车号码对应的目标主连通链。

在一个实施例中，车号码识别方法还包括：若车号码主连通链中的连通体数量小于车号码字符数量且大于设定数量，则将满足第六条件的连通体加入车号码主连通链；其中，第六条件为连通体与车号码主连通链在第二方向上相邻；

具体而言，有些与车号码相关的连通体因为第二高度范围的设置不当或未能准确判断为与数字字符对应等原因被错判或误判为与车号码无关的连通体。在这种现象下可能导致无法找到连通体数量与车号码字符数量相等的车号码主连通链。而车号码主连通链中的连通体数量大于设定数量的车号码主连通链有较大可能是车号码的部分，基于连通体数量大于设定数量的车号码主连通链在第二方向上进行搜索，将车号码的剩余部分补充进车号码主连通链中。

在一个实施例中，如图12所示，上述步骤s550包括步骤s551与步骤s553。

s551，将目标主连通链中的各连通体与第二预设模板字符库中的模板字符进行匹配，根据匹配结果，确定目标主连通链中的各连通体对应的模板字符。

s553，根据目标主连通链中的各连通体的最小外接矩形的中心坐标，对目标主连通链中的各连通体对应的模板字符进行排序，以得到车号码。

步骤s551与步骤s151、步骤s553与步骤s153类似，可参照上文说明。值得一提的是，由于车号码中仅含有数字字符，第二预设模板字符库可仅包括数字模板字符，而车型码既包括数字字符也包括数字字符，所以第一预设模板字符库需同时包括数字模板字符与字母模板字符。第一预设模板字符库和第二预设模板字符库中都还可以添加其他模板字符，这里仅是说明。第一预设模板字符库和第二预设模板字符库必需具备的部分。

应该理解的是，虽然图2、图4-图6、图8、图9以及图12的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、图4-图6、图8、图9以及图12中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本发明实施例还提供一种车号码识别装置，如图13所示，包括图像采集模块10、图像预处理模块30、目标连通体确定模块50、目标主连通链确定模块70以及车号码提取模块90。图像采集模块10用于获取货运列车的侧面图像。图像预处理模块30用于对侧面图像进行预处理，得到连通体集合；其中，连通体集合中包括多个连通体。目标连通体确定模块50用于根据连通体集合中的第一连通体的高度确定第二高度范围，以及用于若连通体的高度在第二高度范围内且连通体与数字字符对应，则确定连通体为目标连通体；其中，第一连通体与连通体集合中的第二连通体满足第一条件，第一连通体的高度大于第二连通体的高度，第一条件包括第一连通体与第二连通体的高度比在第一高度比区间内，第一连通体与第二连通体在第一方向上相邻，第一方向根据车型码的设置方向确定。目标主连通链确定模块70用于根据目标连通体，确定目标主连通链；其中，目标主连通链包括多个目标主连通体，目标主连通链中的目标连通体数量等于车号码字符数量且都在第二方向上相邻，第二方向可根据车号码的设置方向确定。车号码提取模块90，用于从目标主连通链中提取出车号码。

关于车号码识别装置的具体限定可以参见上文中对于车号码识别方法的限定，在此不再赘述。本申请实施例中的车号码识别装置也可以应用于如图1所示的场景中。上述车号码识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述任一车型码识别方法实施例或任一车号码识别方法实施例中的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一车型码识别方法实施例或任一车号码识别方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)或动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。