[发明专利]一种高速铁路CPⅢ标志物的自动识别系统及方法

权利要求书

1.一种高速铁路CPⅢ标志物的自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集一张含有高速铁路CPⅢ标志物的图像，在计算机系统中进行如下处理：

步骤一，对采集到的图像依次进行均值滤波、图像差分和图像分割处理；

步骤二，对步骤一处理后的图像灰度进行均衡化，合并经前面步骤处理后分散的各个像素，使其形成一个像素连通区；

步骤三，在步骤二处理后的图像中选择矩形的特征区域，该特征区域中包含CPⅢ标志物的四个黑色圆点，记该步骤处理后的图像为目标图像；

步骤四，在计算机系统中，创建CPIII标志物模板，模板中含有CPIII标志物的的各个特征；

步骤五，建立位移矩阵，具体过程如下：

步骤S50，提取步骤四建立的标志物模板的轮廓；并将提取后图像记为模板图像；；

步骤S51，对步骤三的目标图像进行二值化处理，使其转化为黑白两色图像；

步骤S52，以步骤S50图像左上角第一个像素为原点建立坐标系，向右为X轴正方向，向下为Y轴正方向，建立位移矩阵HomMat2D：

HomMat2D=[Ht]·[Hr]=10Δx01Δy001·cosθsinθ0-sinθcosθ0001]]>

在上式中：

Δy＝-(Row2-Row1)；Δx＝-(Column2-Column1)；Δy为目标图像相对于模板图像在Y轴方向上的偏移量，Δx为目标图像相对于模板图像在X轴方向上的偏移量，θ为目标图像相对于模板图像的旋转角度；

Row1为模板图像的中心的Y方向的坐标，Row2为目标图像的中心的y方向的坐标；

Column1为模板图像中心的X方向的坐标；Column2为目标图像的中心的X方向的坐标；

θ＝-(Angle2-Angle1)；Angle1为模板图像的中轴线与X轴方向夹角，Angle2为目标图像的中轴线与X轴方向夹角，以逆时针方向为正；

步骤六，利用位移矩阵对目标图像进行变换，得到修正后的图像，变换公式如下：

yNxN1=yx1·HomMat2D]]>

上式中，(x,y)为目标图像各个点的坐标，(x_N,y_N)为变换后图像的坐标；

步骤七，对步骤六变换后的图像与步骤四的模板进行模板匹配，寻找与步骤四的模板匹配的图像部分，完成识别过程。

2.一种高速铁路CPⅢ标志物的自动识别系统，其特征在于，该系统包括依次连接的第一模块至第七模块，其中第一模块至第七模块分别按照权利要求1中步骤一至步骤七中记载的步骤实现其功能。