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【6h】

基于虚拟仪器技术的动车车号识别与传输系统研究

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目录

摘要

1 绪论

1.1 背景介绍

1.2 车号识别系统的当前发展概况

1.3 本文研究的内容与方法

1.3.1 研究的内容

1.3.2 实现方法

1.4 组织结构

2 车号识别与传输系统硬件组成及设计

2.1 图像采集的环境介绍及系统构架

2.2 CCD线阵相机

2.3 车位识别系统

2.3.1 车位识别系统电路硬件

2.3.2 车位识别系统软件设计

2.4 通信及传输系统

2.4.1 常用通信标准及传输介质简介

2.4.2 RS232与RS485

2.4.3 Camera Link接口

2.4.4 光纤通讯

2.4.5 软件抗干扰措施

3 图像采集软件设计

3.1 虚拟仪器简介

3.1.1 虚拟仪器概述

3.1.2 LabVIEW的基本程序结构

3.2 NI视觉开发模块

3.3 线阵相机与数据采集卡

3.4 图像采集

4 数字图像处理

4.1 图像处理概述

4.1.1 图像基本概念

4.1.2 数字图像处理

4.1.3 数字图像处理的特点的特点和目的

4.2 字符定位与提取

4.2.1 二值化

4.2.2 去噪处理

4.2.3 字符最大间距算法

5 字符识别系统设计

5.1 车号字符切割

5.2 字符归一化处理

5.3 字符识别算法

5.3.1 常用字符识别算法

5.4 基于虚拟仪器技术的字符识别

5.4.1 建立字符数据库

5.4.2 字符识别

5.5 字符识别正确率分析

6 动车信息管理系统

6.1 动车信息管理系统概述

6.2 数据库的选择

6.3 数据库的链接

6.3.1 ODBC简介

6.3.2 数据库连接方法

6.4 抗干扰措施

6.5 设备故障报警

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

针对铁路运输安全和管理系统中对动车信息的需求,设计了基于虚拟仪器技术的动车车号识别与传输系统,为安全和管理系统提供当前列车的车速、车节、经过时间、车号和图像等详细信息。
  在具体的实现过程中,硬件方面由车位识别系统、CameraLink光端机、线阵相机等组成了动车车号识别系统的数据采集部分。车位识别系统采用了以ARM-CortexM3为内核的微控制器STM32F103ZET6作为CPU,并通过两个车轮传感器采集车轮经过传感器时产生的信号,信号经过信号放大和滤波电路传递给CPU。经过与时间系统的配合,计算出动车车速,通过对已知车型的轴距数据库的搜索匹配和未知车型双转向架轴对称算法的结合计算出车节结束时间。同时根据车速计算出线阵相机的扫描频率,输出相应的脉冲信号为线阵相机提供心跳;将动车的速度、经过时间等信息通过RS485接口发送出去。
  数据传输采用了光纤作为传输介质,有效地解决了大数据和远距离实时通信的难题。车位识别系统将RS485发送的数据经过开关量光端机发送给远距离的控制室的光接收机,线阵相机将采集到的图像信息通过CameraLink接口发送给CameraLink光端机,光端机通过光纤将图像信息发送给控制室的CameraLink光接收机,通过PC机上的数据采集卡完成图像的采集。
  图像采集的软件部分充分利用了虚拟仪器技术的开发方便、迅速、便捷的特点,运用LabVIEW和IMAQ VISION模块对图像进行采集、图像的处理及字符识别。对图像的采集过程中包括图像格式的转化、去噪、拼接,并且对图像进行了图像增强处理。运用其强大的图像处理函数通过图像二值化、去除大面积和小面积图像、膨胀运算、侵蚀运算等方法完成了车号部分的提取;运用内置的OCR光学字符识别工具建立出庞大的字符数据库,运用内置的字符识别函数完成字符识别功能。通过Database Connection Toolkit模块完成了相关信息的保存,方便安全和管理系统的调用。

著录项

  • 作者

    王慧聪;

  • 作者单位

    天津科技大学;

  • 授予单位 天津科技大学;
  • 学科 控制工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 杨世凤;
  • 年度 2015
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TP391.41;
  • 关键词

    车号识别; 图像采集; 数据传输; 虚拟仪器;

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