CN110758477B - 基于二维码识别的列车定位方法及*** - Google Patents

基于二维码识别的列车定位方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于二维码识别的列车定位方法及***，首先获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；然后基于标识号，确定与标识号对应的理论位置信息，若判断获知第一位置信息与理论位置信息一致，则确定当前图像帧中二维码区域的中心点的第二位置信息；最后基于第一位置信息、第二位置信息以及预设距离模型，确定列车的当前位置信息。列车定位方法的实现，所需的地面设备少，仅仅需要设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌，降低了设备成本以及地面设备的安装维修成本；而且，二维码标识牌无需供电，可以节约能源，二维码标识牌的正面和反面均可对列车进行定位。

Description

基于二维码识别的列车定位方法及***
技术领域
本发明涉及列车运行控制技术领域，更具体地，涉及基于二维码识别的列车定位方法及***。
背景技术
随着城市的快速发展，发展以轨道交通为骨干的城市公共交通***的方式已经成为解决城市的交通问题的有效手段之一；而为了实现对轨道交通中列车的管控，并保证运行中的列车的行车安全，需要获取轨道交通中的处于运行中的列车的位置信息。
目前，城市轨道交通列车定位多采用轨道电路、全球导航卫星***(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)以及车载自主定位加地面应答器辅助矫正等方式实现列车的连续定位。其中，以车载自主定位加地面应答器辅助矫正的定位方式的应用最为广泛。
但是，无论是上述哪一种定位方式，均存在由于自身性质限制而可能导致的对列车定位不准确的问题，具体来说，车载自主定位加地面应答器辅助矫正的定位方式需要进行大量应答器的布置并且维护成本高，若应答器数量不足，则无法进行对列车的准确定位，即无法同时满足经济性与准确性的要求；采用轨道电路的定位方式仅能确定列车处于某一区间内，无法进行更精确的定位；采用GNSS的定位方式对地形要求较高，仅能应用在例如障碍物遮挡较少的青藏线上，无法在城市中进行准确定位。
因此，现急需提供一种基于二维码识别的列车定位方法及***。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于二维码识别的列车定位方法及***。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于二维码识别的列车定位方法，包括：
获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；所述二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应；
基于所述标识号，确定与所述标识号对应的理论位置信息，若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息一致，则确定所述当前图像帧中所述二维码区域的中心点的第二位置信息；
基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息；
所述预设距离模型用于表征：预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧中所述二维码区域的中心点的位置信息，与所述任一当前图像帧对应的时刻所述列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系。
优选地，所述预设距离模型基于如下方法确定：
在样本列车由远及近经过所述二维码标识牌的过程中，确定所述样本列车行驶至第一指定位置时，所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的第一距离信息以及所述样本列车上摄像装置拍摄得到的第一样本图像帧中二维码区域的中心点的第三位置信息，并确定所述样本列车行驶至第二指定位置时，所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的第二距离信息以及所述样本列车上摄像装置拍摄得到的第二样本图像帧中二维码区域的中心点的第四位置信息；
基于所述第一距离信息、所述第三位置信息、所述第二距离信息以及所述第四位置信息，确定任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息与所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系；
其中，所述任一样本图像帧为所述样本列车上摄像装置在所述样本列车行驶至所述第一指定位置和所述第二指定位置之间拍摄得到，所述第一指定位置为能够识别出所述样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的起始位置，所述第二指定位置为能够识别出所述样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的终止位置。
优选地，所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息通过所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息表示。
优选地，所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息与所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系，通过如下公式确定：
Figure BDA0002264874380000031
其中，C1为所述第一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第一样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，C2为所述第二样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第二样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，S1为所述第一距离信息，S2为所述第二距离信息，S为所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息，C为所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于二维码识别的列车定位***，包括：安装在列车上的摄像装置、设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌以及处理设备，所述摄像装置与所述处理设备通信连接，所述二维码标识牌上设置有二维码图案，所述二维码图案中携带有标识号和第一位置信息；
所述摄像装置用于拍摄当前图像帧，并将所述当前图像帧传输至所述处理设备；
所述处理设备用于执行如第一方面所述的基于二维码识别的列车定位方法。
优选地，所述摄像装置包括车头摄像装置和车尾摄像装置，所述车头摄像装置安装在所述列车的车头，所述车尾摄像装置安装在所述列车的车尾；相应地，
所述二维码标识牌的正面和反面均设置有二维码图案，所述正面和所述反面设置的二维码图案中携带有不同的标识号以及相同的第一位置信息。
优选地，所述二维码标识牌所在的平面与所述列车的运行方向垂直，且与列车运行轨道垂直。
优选地，所述二维码标识牌与所述摄像装置位于同一高度。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行第一方面提供的基于二维码识别的列车定位方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的基于二维码识别的列车定位方法。
本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位方法及***，首先获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；然后基于标识号，确定与标识号对应的理论位置信息，若判断获知第一位置信息与理论位置信息一致，则确定当前图像帧中二维码区域的中心点的第二位置信息；最后基于第一位置信息、第二位置信息以及预设距离模型，确定列车的当前位置信息。基于二维码识别的列车定位方法的实现，所需的地面设备少，仅仅需要设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌，降低了设备成本以及地面设备的安装维修成本；而且，二维码标识牌无需供电，可以节约能源，二维码标识牌的正面和反面均可对列车进行定位，列车位置矫正范围大；最后，本发明实施例中采用了预设距离模型，以确定列车上摄像装置至二维码标识牌的距离，借助该距离对列车进行定位，保证了列车定位的准确度，而且过程简单，可实现对列车的快速定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位方法中列车上摄像装置的位置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位方法中样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的位置以及对应的样本列车上摄像装置至二维码标识牌的距离的关系示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位***的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于二维码识别的列车定位方法的流程示意图，包括：
S1，获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；所述二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应；
S2，基于所述标识号，确定与所述标识号对应的理论位置信息，若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息一致，则确定所述当前图像帧中所述二维码区域的中心点的第二位置信息；
S3，基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息；
所述预设距离模型用于表征：预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧中所述二维码区域的中心点的位置信息，与所述任一当前图像帧对应的时刻所述列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系。
具体地，本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法，定位的对象为列车，列车具体可以指地铁、动车、高铁、火车等具有固定运行轨道的车辆。定位的场景可以是运行中的列车，具体可以是载客运营中的列车、运行在轨道交通中的列车，还可以是出库、入库以及清洗等非运营过程，以实现对列车全方位的定位信息的管控。当前状态为未发生位移的列车也适用于本发明的定位方法，例如，若列车当前状态为进站停车等。
定位方法的实现，需要在列车运行轨道沿线设置有二维码标识牌，每隔预设距离均设置有一二维码标识牌，二维码标识牌可以设置在列车运行轨道的左侧，也可以设置在列车运行轨道的右侧。二维码标识牌上具有二维码图案，二维码图案中携带有标识号和二维码标识牌所处的位置信息，即为第一位置信息。在列车上安装有摄像装置，可以在列车的车头安装，也可以在列车的车尾安装，还可以同时在列车的车头和车尾安装，如此可以在列车未经过二维码标识牌时，通过安装在车头的摄像装置拍摄得到的当前图像帧确定列车的车头的位置信息，进而实现对列车的定位；还可以在列车经过二维码标识牌后，通过安装在车尾的摄像装置拍摄得到的当前图像帧确定列车的车尾的位置信息，进而实现对列车的定位。本发明实施例中还可以将摄像装置安装在列车中间的预设位置，以确定预设位置的位置信息，进而实现对列车的定位。摄像装置可以是普通摄像头，还可以是车载高速摄像头，本发明实施例中对此不再赘述。如图2所示，为本发明实施例中提供的本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法中列车上摄像装置的位置示意图，列车的车头21前方安装有一摄像装置23，列车的车尾22后方安装有另一摄像装置24，摄像装置23可以拍摄得到包含有二维码标识牌25的正面设置的二维码图案的图像帧，而摄像装置24可以拍摄得到包含有二维码标识牌26的反面设置的二维码图案的图像帧。
本发明实施例中基于二维码识别的列车定位方法，其执行主体为处理设备，处理设备可以安装在列车内形成车载处理设备，还可以安装在其他位置，也可以是云处理设备，本发明实施例中对此不作具体限定。处理设备与摄像装置通信连接，以获取摄像装置拍摄得到的当前图像帧。
首先执行步骤S1，处理设备获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息。摄像装置周期性地拍摄前方环境，拍摄得到的结果形式可以是视频图像，也可以是图片，当拍摄得到的是视频图像，则在拍摄得到视频图像中的每一图像帧时进行实时后续处理，当拍摄得到的是图片，则直接进行处理。本发明实施例中所说的当前图像帧是指当前时刻对应的图片，即拍摄时刻得到的图片。
处理设备在获取到当前图像帧后，首先需要判断当前图像帧中是否包含二维码区域，如果包含，则识别二维码区域携带的标识号和第一位置信息。其中，二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应，每个二维码图案携带有唯一的标识号和二维码标识牌所处的第一位置信息。如果当前图像帧中不包含二维码区域，则本次定位停止，获取下一个当前图像帧并继续进行判断。
然后执行步骤S2，在当前图像帧中包含二维码区域，且识别出二维码区域携带的标识号和第一位置信息之后，处理设备基于标识号，确定与标识号对应的理论位置信息。理论位置信息是指二维码标识牌的标准位置信息，在正常情况下，理论位置信息与二维码标识牌上的二维码图案携带的位置信息是一致的，但是当二维码标识牌上的二维码图案携带的位置信息发生更新而未及时修改理论位置信息或者人为更改二维码标识牌上的二维码图案携带的位置信息时，二者则不相同。
本发明实施例中，理论位置信息可以预先存储在处理设备的本地数据库中，也可以存储在其他的可调用设备中，供处理设备进行调用：前种方式的好处是可以省去两个设备之间的通信过程，提高处理设备的传输效率；后种方式的好处是减小了处理设备的内存压力，提高处理设备的处理效率；具体应用中，可以根据实际情形进行设置。处理设备基于标识号，确定与标识号对应的理论位置信息，即处理器根据标识号，查询确定出与标识号对应的理论位置信息。
处理设备确定出与标识号对应的理论位置信息后，判断识别出的二维码区域携带的第一位置信息与二维码区域携带的标识号对应的理论位置信息是否一致，若一致，则说明识别准确，进一步确定当前图像帧中二维码区域的中心点的第二位置信息。若不一致，则说明识别错误，该错误可能是由于二维码标识牌上的二维码图案携带的位置信息发生更新而未及时修改理论位置信息造成，还可能是由于人为更改二维码标识牌上的二维码图案携带的位置信息造成，也可能是处理设备的识别功能出现故障，此时应对二维码标识牌进行报警，以使工作人员及时检测识别错误的具体原因。
最后执行步骤S3，基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息。
由于二维码区域在当前图像帧中的位置信息与列车上摄像装置至二维码标识牌的距离信息密切相关且一一对应，例如，以二维码标识牌位于列车左侧为例，在列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧中二维码区域能够被识别的前提下，当列车驶向二维码标识牌时，即列车的车头至二维码标识牌的距离小于列车的车尾至二维码标识牌的距离，由安装在列车的车头的摄像装置拍摄当前图像帧，列车的车头至二维码标识牌的距离越近则二维码区域在当前图像帧中的位置越靠左，当列车驶离二维码标识牌时，即列车的车尾至二维码标识牌的距离小于列车的车头至二维码标识牌的距离，由安装在列车的车尾的摄像装置拍摄当前图像帧，列车的车尾至二维码标识牌的距离越远则二维码区域在当前图像帧中的位置越靠右。
因此，本发明实施例中可以通过二维码区域的中心点在当前图像帧中的第二位置信息表征二维码区域在当前图像帧中的位置信息。其中，二维码区域的中心点是指二维码区域的重心。对于预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧，该任一当前图像帧中的二维码区域的中心点的位置信息与该任一当前图像帧对应的时刻列车上摄像装置至二维码标识牌的距离信息之间的对应关系，即为预设距离模型，基于预先标定得到。预设距离范围则是指列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧中二维码区域能够被识别时，列车上摄像装置至二维码标识牌的距离集合。
利用得到的第二位置信息以及预设距离模型，可以确定出列车上摄像装置至二维码标识牌的距离，然后再基于第一位置信息，二者相加，即可确定出列车上摄像装置的当前位置信息，即确定出列车的当前位置信息，实现对列车的定位。
本发明实施例中，以摄像装置安装在列车的车头前方和车尾后方为例，当列车的车头至二维码标识牌的距离小于列车的车尾至二维码标识牌的距离时，可以将列车的车头位置信息作为列车的当前位置信息；当列车的车尾至二维码标识牌的距离小于列车的车头至二维码标识牌的距离时，可以将列车的车尾位置信息作为列车的当前位置信息。
本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法，首先获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；然后基于标识号，确定与标识号对应的理论位置信息，若判断获知第一位置信息与理论位置信息一致，则确定当前图像帧中二维码区域的中心点的第二位置信息；最后基于第一位置信息、第二位置信息以及预设距离模型，确定列车的当前位置信息。基于二维码识别的列车定位方法的实现，所需的地面设备少，仅仅需要设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌，降低了设备成本以及地面设备的安装维修成本；而且，二维码标识牌无需供电，可以节约能源，二维码标识牌的正面和反面均可对列车进行定位，列车位置矫正范围大；最后，本发明实施例中采用了预设距离模型，以确定列车上摄像装置至二维码标识牌的距离，借助该距离对列车进行定位，保证了列车定位的准确度，而且过程简单，可实现对列车的快速定位。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法，所述预设距离模型通过样本列车确定预设距离模型。在样本列车由远及近经过二维码标识牌的过程中，确定样本列车行驶至第一指定位置时，样本列车上摄像装置至二维码标识牌的第一距离信息S1以及样本列车上摄像装置拍摄得到的第一样本图像帧中二维码区域的中心点的第三位置信息d1，并确定样本列车行驶至第二位置时，样本列车上摄像装置至二维码标识牌的第二距离信息S2以及样本列车上摄像装置拍摄得到的第二样本图像帧中二维码区域的中心点的第四位置信息d2；
基于所述第一距离信息S1、所述第三位置信息d1、所述第二距离信息S2以及所述第四位置信息d2，确定任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息d与任一样本图像帧对应的时刻样本列车上摄像装置至二维码标识牌的距离信息S之间的对应关系；
其中，任一样本图像帧为样本列车上摄像装置在样本列车行驶至第一指定位置和第二指定位置之间拍摄得到，第一指定位置为能够识别出样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的起始位置，第二位置为能够识别出样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的终止位置。第一指定位置和第二指定位置之间形成的距离范围即为预设距离范围。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法，由于当前图像帧对应的时刻列车上摄像装置至二维码标识牌的距离信息仅仅与二维码区域的中心点在当前图像帧中的左右位置有关，因此本发明实施例中，将所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息通过所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息表示。其中，预设边缘可以是样本图像帧的左侧边缘，也可以是样本图像帧的右侧边缘，可以根据需要进行选择，本发明实施例中对此不作具体限定。
如图3，图3为本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法中样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的位置以及对应的样本列车上摄像装置至二维码标识牌的距离的关系示意图，图3中样本图像帧包含L*H个像素点，L为样本图像帧的横向像素点数，H为样本图像帧的纵向像素点数。当样本列车行驶至第一指定位置时，样本列车上摄像装置至二维码标识牌的第一距离信息为S1，该第一距离信息表示最大可定位距离，此时样本列车上摄像装置拍摄得到的第一样本图像帧31中二维码区域32的中心点至第一样本图像帧31的左侧边缘的距离信息为C1；当样本列车行驶至第二指定位置时，样本列车上摄像装置至二维码标识牌的第二距离信息为S2，该第二距离信息表示最小可定位距离，此时样本列车上摄像装置拍摄得到的第二样本图像帧33中二维码区域34的中心点至第二样本图像帧33的左侧边缘的距离信息为C2。[S2,S1]为预设距离范围，任一样本图像帧35对应的时刻样本列车上摄像装置至二维码标识牌的距离信息S在[S2,S1]内，样本列车上摄像装置拍摄得到的任一样本图像帧35中二维码区域36的中心点至任一样本图像帧35的左侧边缘的距离信息C在[C2,C1]内。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的基于二维码识别的列车定位方法，所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息与所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系，通过如下公式确定：
Figure BDA0002264874380000121
其中，C1为所述第一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第一样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，C2为所述第二样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第二样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，S1为所述第一距离信息，S2为所述第二距离信息，S为所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车至所述二维码标识牌的距离信息，C为所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息。
如图4所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于二维码识别的列车定位***的结构示意图，包括：安装在列车上的摄像装置41、设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌42以及处理设备43，所述摄像装置41与所述处理设备43通信连接，所述二维码标识牌42上设置有二维码图案，所述二维码图案中携带有标识号和第一位置信息；
所述摄像装置41用于拍摄当前图像帧，并将所述当前图像帧传输至所述处理设备43；
所述处理设备43用于执行上述方法类实施例中所述的基于二维码识别的列车定位方法。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于二维码识别的列车定位***，所述摄像装置包括车头摄像装置和车尾摄像装置，所述车头摄像装置安装在所述列车的车头，所述车尾摄像装置安装在所述列车的车尾；相应地，
所述二维码标识牌的正面和反面均设置有二维码图案，所述正面和所述反面设置的二维码图案中携带有不同的标识号以及相同的第一位置信息。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于二维码识别的列车定位***，所述二维码标识牌所在的平面与所述列车的运行方向垂直，且与列车运行轨道垂直。
具体地，本发明实施例中，二维码标识牌在设置时，可以使二维码标识牌所在的平面与所述列车的运行方向垂直，以更好的利用预设距离模型。二维码标识牌所在的平面可以与列车运行轨道垂直，以避免列车当前所处的地势差异带来的列车定位的误差。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种基于二维码识别的列车定位***，所述二维码标识牌与所述摄像装置位于同一高度。
具体地，本发明实施例中，摄像装置和二维码标识牌在设置时，可以使摄像装置和二维码标识牌处于同一高度，以避免摄像装置和二维码标识牌的高度差带来的列车定位的误差。
图5所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种电子设备，包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502、通信接口(Communications Interface)503和总线504；其中，
所述处理器501、存储器502、通信接口503通过总线504完成相互间的通信。所述存储器502存储有可被所述处理器501执行的程序指令，处理器501用于调用存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；所述二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应；基于所述标识号，确定与所述标识号对应的理论位置信息，若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息一致，则确定所述当前图像帧中所述二维码区域的中心点的第二位置信息；基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息；所述预设距离模型用于表征：预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧中所述二维码区域的中心点的位置信息，与所述任一当前图像帧对应的时刻所述列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系。。
存储器502中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；所述二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应；基于所述标识号，确定与所述标识号对应的理论位置信息，若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息一致，则确定所述当前图像帧中所述二维码区域的中心点的第二位置信息；基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息；所述预设距离模型用于表征：预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧中所述二维码区域的中心点的位置信息，与所述任一当前图像帧对应的时刻所述列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于二维码识别的列车定位方法，其特征在于，包括：
获取列车上摄像装置拍摄得到的当前图像帧，并识别所述当前图像帧中二维码区域携带的标识号和第一位置信息；所述二维码区域与设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌上的二维码图案相对应；
基于所述标识号，确定与所述标识号对应的理论位置信息，若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息一致，则确定所述当前图像帧中所述二维码区域的中心点的第二位置信息；若判断获知所述第一位置信息与所述理论位置信息不一致，则对二维码标识牌进行报警；
基于所述第一位置信息、所述第二位置信息以及预设距离模型，确定所述列车的当前位置信息；
所述预设距离模型用于表征：预设距离范围内所述列车上摄像装置拍摄得到的任一当前图像帧中所述二维码区域的中心点的位置信息，与所述任一当前图像帧对应的时刻所述列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系。
2.根据权利要求1所述的基于二维码识别的列车定位方法，其特征在于，所述预设距离模型基于如下方法确定：
在样本列车由远及近经过所述二维码标识牌的过程中，确定所述样本列车行驶至第一指定位置时，所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的第一距离信息以及所述样本列车上摄像装置拍摄得到的第一样本图像帧中二维码区域的中心点的第三位置信息，并确定所述样本列车行驶至第二指定位置时，所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的第二距离信息以及所述样本列车上摄像装置拍摄得到的第二样本图像帧中二维码区域的中心点的第四位置信息；
基于所述第一距离信息、所述第三位置信息、所述第二距离信息以及所述第四位置信息，确定任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息与所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系；
其中，所述任一样本图像帧为所述样本列车上摄像装置在所述样本列车行驶至所述第一指定位置和所述第二指定位置之间拍摄得到，所述第一指定位置为能够识别出所述样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的起始位置，所述第二指定位置为能够识别出所述样本列车上摄像装置拍摄得到的样本图像帧中二维码区域的终止位置。
3.根据权利要求2所述的基于二维码识别的列车定位方法，其特征在于，所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息通过所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息表示。
4.根据权利要求3所述的基于二维码识别的列车定位方法，其特征在于，所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点的位置信息与所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息之间的对应关系，通过如下公式确定：
Figure FDA0003089184030000021
其中，C1为所述第一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第一样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，C2为所述第二样本图像帧中二维码区域的中心点至所述第二样本图像帧的所述预设边缘的距离信息，S1为所述第一距离信息，S2为所述第二距离信息，S为所述任一样本图像帧对应的时刻所述样本列车上摄像装置至所述二维码标识牌的距离信息，C为所述任一样本图像帧中二维码区域的中心点至所述任一样本图像帧的预设边缘的距离信息。
5.一种基于二维码识别的列车定位***，其特征在于，包括：安装在列车上的摄像装置、设置在列车运行轨道沿线的二维码标识牌以及处理设备，所述摄像装置与所述处理设备通信连接，所述二维码标识牌上设置有二维码图案，所述二维码图案中携带有标识号和第一位置信息；
所述摄像装置用于拍摄当前图像帧，并将所述当前图像帧传输至所述处理设备；
所述处理设备用于执行如权利要求1-4中任一项所述的基于二维码识别的列车定位方法。
6.根据权利要求5所述的基于二维码识别的列车定位***，其特征在于，所述摄像装置包括车头摄像装置和车尾摄像装置，所述车头摄像装置安装在所述列车的车头，所述车尾摄像装置安装在所述列车的车尾；相应地，
所述二维码标识牌的正面和反面均设置有二维码图案，所述正面和所述反面设置的二维码图案中携带有不同的标识号以及相同的第一位置信息。
7.根据权利要求5所述的基于二维码识别的列车定位***，其特征在于，所述二维码标识牌所在的平面与所述列车的运行方向垂直，且与列车运行轨道垂直。
8.根据权利要求5所述的基于二维码识别的列车定位***，其特征在于，所述二维码标识牌与所述摄像装置位于同一高度。
9.一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的基于二维码识别的列车定位方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的基于二维码识别的列车定位方法的步骤。
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