【摘要】：隨著全球貿(mào)易的蓬勃發(fā)展,國內(nèi)各大港口每天承運的集裝箱數(shù)量也逐年攀升,而集裝箱的管理對于港口穩(wěn)定的作業(yè)有著重要意義�，F(xiàn)港口大多采用人工登記的方式,記錄從港口運輸?shù)募b箱箱號,這樣的記錄方式在集裝箱數(shù)量不斷攀升的情況下帶來了巨大陳本。為了合理而高效的管理所有承運的集裝箱,港口對自動集裝箱箱號的識別有著迫切的需求。集裝箱箱號的識別有多種技術(shù),其中又基于無線電的技術(shù),也有基于圖片視頻的識別技術(shù)�；跓o線電的識別繼續(xù)需要額外增加設(shè)備,成本較高。而基于視覺信息的集裝箱識別系統(tǒng)成本較低,但是卻又技術(shù)難度大的問題。本文旨在提出一種基于視覺信息的集裝箱箱號識別系統(tǒng),以低成本的方式,解決港口對自動化集裝箱箱號識別系統(tǒng)的需求。而本文利用計算機視覺的算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,實現(xiàn)了基于圖像視頻的集裝箱箱號識別系統(tǒng),不僅節(jié)省了集裝箱箱號識別系統(tǒng)的成本,還提供了穩(wěn)定而高效的集裝箱箱號識別系統(tǒng)。在本文中的集裝箱箱號識別系統(tǒng)中,分為了集裝箱箱號檢測模塊和集裝箱箱號識別模塊。其中,檢測模塊采用了傳統(tǒng)的計算機視覺的算法,同時也采用了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測方法。傳統(tǒng)計算機是覺得方法為集裝箱箱號檢測帶來了精準(zhǔn)性,且可以根據(jù)其檢測結(jié)果確定集裝箱箱號在圖片中的位置�；谏窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測方法為集裝箱箱號的檢測帶來了魯棒性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測方法可以應(yīng)對實際情況中的各種復(fù)雜干擾,包括光照不均勻,光照強度太弱,箱號破損,圖片模糊等干擾。本文提出的集裝箱箱號的檢測模塊通過合理而有效的綜合模塊,可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越的魯棒性和傳統(tǒng)計算機視覺算法的精準(zhǔn)性,位系統(tǒng)系統(tǒng)準(zhǔn)確而魯棒的集裝箱箱號檢測模塊。在進行集裝箱箱號識別時,一般有兩種識別方案,一種是基于字符分割的識別,而另一種是基于端到端的字符序列識別。在本文中,系統(tǒng)同時采用了基于字符分割的識別,和基于端到端的字符序列的識別方案。本文提出的系統(tǒng)將利用集裝箱箱號的校驗規(guī)則,合理的綜合兩種方案得到的識別結(jié)果,以得到能夠應(yīng)對各種情況,且識別率高的集裝箱箱號識別模塊。最終通過實驗,集裝箱箱號識別系統(tǒng)通過綜合兩種識別方案的結(jié)果,最終達到了92.2%的識別準(zhǔn)確率,相比于基于字符分割的識別提高了約6個百分點,而相比于基于端到端的識別提高了約13個百分點。
【圖文】：

1.2 本文工作根據(jù)前文所述可知，集裝箱箱號的檢測和識別系統(tǒng)主要由 3 個流程組成：集裝箱箱號檢測，集裝箱箱號定位和集裝箱箱號識別，如圖1 1所示。圖 1 1 集裝箱箱號識別系統(tǒng)流程圖Fig 1 1 Procedures of container-code recognition system1.2.1 集裝箱箱號檢測模塊根據(jù)前文關(guān)于自然場景中的文字檢測介紹可知，自然場景中的文字檢測由基于傳統(tǒng)的計算機視覺的方法，也有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法。基于傳統(tǒng)的計算機視覺的方法能夠準(zhǔn)確的定位到每個字符的位置，但為了過濾掉非文字的區(qū)域，引入了許多人為的過濾規(guī)則，以及一些參數(shù)。這導(dǎo)致了傳統(tǒng)的計算機視覺的方法魯棒性較差，在遇到強的環(huán)境干擾時，傳統(tǒng)計算機視覺的方法通常不能穩(wěn)定的檢測出圖片中的文字區(qū)域。而基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法具有很強的魯棒性，可以在強干擾的環(huán)境下檢測出圖片中的文字區(qū)域，但一般來講神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法在文字候選區(qū)域的精準(zhǔn)度上不夠高。為了利用兩種方法的優(yōu)勢

保證運輸過程的準(zhǔn)確無誤，貨運公司一般會在集裝箱上印刷上集裝箱的相關(guān)信息，包括集裝箱所屬公式，集裝箱用途，集裝箱的編號，，以及集裝箱的類型。集裝箱上印刷的信息就稱為集裝箱箱號，而其信息編碼方式一般遵循 ISO 6346 標(biāo)準(zhǔn)。圖2 1中展示了兩個典型的集裝箱箱面�？梢钥匆娚厦嬗∮性S多文字信息，其中由白色矩形圖 2 1 集裝箱示例圖Fig 2 1 Examples of camera-captured container框標(biāo)出的即是集裝箱的箱號部分，可以看到箱號分為了幾個組成部分。圖片中 HJCU和 TCLU 表示的是集裝箱對應(yīng)的公司代號，其中前三位表示的是集裝箱所屬公司的縮寫，比如 HJC 表示韓進船公司。四位字母的最后一位表示的是集裝箱的分類，其中 U 表示貨運集裝箱，J 表示可拆卸的貨運集裝箱相關(guān)設(shè)備，而 Z 代表拖車和地盤
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP183;TP391.41;U691

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本文編號：2703941