数字图像识别技术在商用车库存盘点中的应用研究

2023年12月1日发(作者：进口宝马3系新款价格及图片)

计算机与多媒体技术

Computer And Multimedia Technology

电子技术与软件工程

Electronic Technology & Software Engineering

数字图像识别技术在商用车库存盘点中的应用研究

李宗耀1潘海斌2战婷婷2

(1.上海远行物流服务有限公司上海市200072 2.德银天下投资控股有限公司上海市200072 )

摘要：本文基于数字图像识别技术，结合商用车库存盘点应用场景，针对商用车车体唯一识别编码，提出基于数字图像识别技术在

商用车库存盘点中的应用研究，通过在线完成图片采集、车辆信息识别、校验等，完成库存车辆盘点，全面提高商用车的库存车辆盘点效

率、盘点准确率，为合理安排采购和排产需求，提供数据支持，有效的控制库存及排产总量，提高企业在行业中的竞争力。

关键词：图像识别；车辆编码；库存盘点

随着商用车市场规模的不断扩大，为应对同行业厂商、经销商

各个维度的营销竞争，以历史产销数据为依据，通过大数据分析，

提前开展车辆排产，完成车辆下线，在营销中以实地展车、实时交

车等作为抢占市场的有力手段。库存作为商用车销售管理信息体系

中成本管控的重要目标，实时掌握车辆库存信息，是开展采购和排

产计划的重要数据支持，也是企业整合内部资源开展市场拓展重要

的经济支撑之一。数字图像识别技术由于其在图像的文字识别、数

字提取中的准确性和可靠性，在信息化建设中，引入数字图像识别

技术，在移动端配置线上盘点模块，针对商用车车体唯一识别码自

动完成车辆信息识别和库存盘点校验，生成盘点库存报表。通过互

联网信息化技术，解决商用车分散存放的跨区域盘点难题和人员操

作误差，实现商用车库存盘点的及时性、准确性。

1车辆出厂编码自动识别在库存盘点应用中的总体设计

1.1车辆库存盘点系统架构设计

传统车辆盘点工作，基于盘点人员的现场查勘、比对、登记，

最终形成盘点材料，上报总部车辆管理人员，再经审核、校验信息

无误后，形成盘点报告和库存报表，耗时耗力，商用车库存数据的

准确性和实时性，难以保障。基于数字图像识别技术的车辆出厂编

码自动识别，实现车辆的库存盘点功能，此功能以商用车销售管理

信息系统为基础，采取 (/)即浏览器-服务器的

B/SBrowserServer

WebAPPGPS

图1:库存车辆自动盘点结构图

技术架构，在手机中实现实时拍照、定位功能，有

()图像 （)灰度图像

aRGBb

图2:灰度化效果图

效避免传统盘点流程中漏盘、错盘等操作。在上传数据中，定位信

息作为图像附属信息，完成拍照即上传至服务后台，完成上传图像、

定位数据存储，同时流转至数字图像识别模块，识别结果与盘点车

辆信息进行实时对比，并将盘点结果返回移动端盘显示，系统架构

图如图1所示。

1. 2 框架

SpringBoot

本文服务端应用采用框架技术，以架

WEBSpringBootBS

构实现移动端（,)的业务操作和车辆信息校验。

iOSAndroid

SpringBootPivotal

是由团队提供的全新框架，基于约定优于配置

图3:直方图均衡化前后的图像效果比较

练方法，可以让用户自定义的去训练所需语言或应用场景的字符，

能够大幅提高识别正确率。4则是在 上的应

TessJTesseractJavaPC

用，使用4时只需要下载相关包，导入项目，即可调用相

TessJJar

关接口，实现文字识别功能，可移植性比较好。

2车辆出厂编码图像识别过程

针对车辆出厂编码的字符识别，即采用数字图像识别的技术，

将移动端采集到的彩色图片，进行图像灰度化处理-图像增强-区

域分割等图像预处理，再调用文本识别接口，进行图像连

Tesseract

通域分析、区域检测、字符分裂、文本识别等一系列的图像识别，

完成车辆编码字符识别的过程。

2.1图像灰度化

由于手机采集到的是真彩图像，即图像，为减少在图像

RGB

引擎，目前由赞助，最新 是一个开源的

GoogleTesseractOCR

处理过程中的计算量，一般图像处理之前，首先要将图像转

RGB

换为灰度图像，本文釆用加权平均法，根据和颜色空

RGBYUV

的思想，采用特定的默认配置，解放、框架中繁杂的配置，

SSMSSH

大大提高开发效率，缩短项目周期。同时以的分层设计理念，

MVC

按照功能形成统一的数据接口控制层、业务逻辑处理层、数据

API

存储层，全局配置算法模块和返回数据封装。持久层采用

MyBatis

框架，是一款一流的支持自定义、存储过程和高级映射的持

SQL

久化框架，能够使用简单的格式或者注解来配置映射基本数

XML

据元素，将接口和 的 ,普通的

JavaPOJOs(PlainOrdinaryJavaObject

Java

对象）映射成数据库中的记录。

1. 3 -识别框架

TesseractOCR

的稳定版本是4.1.1，己于2019年12月26日发布，它支持60种

以上的语言，具有很高的精确度和灵活性，且提供了 ?个字符库训

126

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表1

参数

说明

-C

CONFIGVAR

参数，可配置多个

-dpiN

指定,默认为300

dpiN

-1

LANG

指定语言，默认为英语，可以指定多种语言，

-1

SCRIPT

使用+连接

—psmN

设定图片中文字的格式

-oemNtesseractLSTM

指定使用还是

-

tessdata-dirPATH

指定的路径

tessdata

- 指定用于文件位置

user-patternsFILEpatterns

-

user-wordsFILE

指定用户文件位置

words

() =锐化后图像 （) =3锐化后图像

aksizelbksize

图4:锐化后图像

() =105时分割后的图像 （) =145时分割后的图像

aTbT

图5:不同阈值下的效果图

间的变化关系，建立亮度与、、三个颜色分量的对应表达式：

YRGB

YRGB

=0.299+0.587+0.114 (1)

用此函数对出厂编码图像进行灰度化处理，得到出厂编码的灰

度图像如图2所示。

2.2图像增强

图像拍摄过程中，由于拍摄位置、角度、天气阴晴等外在因素，

导致拍摄的图像的灰度级不均匀，字符编码对比度不明显、图像对

焦不准、景物相对移动和采样不良等，因此图像识别接口接收到的

图片除了噪声因素外，图像一般都要变得模糊，图像增强能够将原

来不清晰的图像变得清晰，或者通过抑制图像的某些特征，增强另

外一些特征，使处理后的图像质量得到改善，增强视觉效果。

2.2.1直方图均衡化

由于光线等因素导致图像出现灰度级不均匀和对比度不明显的

情况，直接影响车辆编码的识别，因此需要对车辆编码灰度图像进

行对比度增强的处理。直方图均衡化是一种使输出图像直方图近似

服从均匀分布的变换算法。直方图均衡化通常是对图像灰度值进行

归一化的一个非常好的方法，并且可以增强图像的对比度。对商用

车车辆编码灰度化后的字符图像图2()进行处理，均衡化后的效果

b

对比如图3所示，可以看出，经过直方图均衡化后，图像的细节成

分更清晰，图像的视觉效果得到了明显改善。

2.2.2采用拉氏算子进行图像锐化处理

图像锐化处理通过增强图像中纹理，边缘部分，以补偿图像的

轮廓，使图像较清晰。此外，在人或机器分析图像时，常常需要突

出目标边界和灰度细节。本文采用空间域图像锐化法中的拉氏算子

来实现图像的锐化处理，进一步提升图像对比度和突出车辆编码字

符边界。

拉氏算子的表达式为：

y2fVV

= 5 + 5

dx2 dy2

(2)

对于离散函数，拉氏算子定义为：

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▽2/(/, ) =▽,/(/，)+▽//(/, ) (3)

yyy

这里▽/&，)和)是()在和方向的二阶差分。

JJfijXy

所以离散函数的拉氏算子表达式为：

v2/(/,y)=/(/+,)+/(/ - +1)+/(/,y -1) -4/(/,y) (4)

：

17

Ij)+f(ij

拉氏算子还可以用下面的模板来表示：

0 ] 0

I

1 -4 1

0 ][0

利用拉氏算子对上一步均衡化后的图像图3()进行锐化处理，

b

设置不同的滤波孔径，得到锐化后结果如图4所示。

可以看出，拉氏算子运算后，图像中文字部分得到了锐化，特

别是字母与数字的形态特征效果明显增强。

2. 3图像阈值分割

在数字图像处理领域中，被处理的图像都会有一个目标图像，

这些目标图像存在于原图像中，是原图像的一部分，在车辆编码目

标识别中，目标图像就是车辆编码，车辆编码识别技术的使用目的

就是把车辆编码从拍摄的出厂编码图像中提取出来，与噪声、背景

等分割出来，清晰地展现在图片中。

阈值分割法是一种简单有效的图像分割技术，用一个或几个阈

值将图像的灰度级分为几个部分，将属于同一部分的像素视为相同

的物体。阈值是指在图像分割时，作为区分物体与背景像素的门限，

大于或等于阈值的像素属于物体，而其它像素则属于背景。

设原始图像为(,)，选取阈值，将图像分割为两部分，分

fxyT

割后的图像为：

gy

(1

f(Xiy)>T

(^)--

1〇 (6)

f(x,y)

对于目标图像，分别选取阈值为105和145时得到的分割后的

图像如图5所示，从图5中可观察到，由于选取了不同阈值，分割

后的图像中字母与数字特征清晰度也完全不同。故选取合适的阈值

便能把大部分目标完整地从背景中分割出来，从而识别出字符特征。

2. 4图像文字识别

本文使用-作为图像文字识别引擎，识别流程如

TesseractOCR

下：

(1) 连通区域分析；

(2) 字符区域检测（轮廓外形），以及子轮廓；

(3) 文本行识别及字符单元分割；

(4) 单词分析及聚类识别；

(5) 未识别/模糊字符再识别。

在架构中，引入4依赖，即可在应用接口中调

SpringBoottessj

用方法，完成图像识别和返回结果；对应参数如下：

tesseracttesseract

输入：图像文件/文本文件

输出：文本文件般为输入文件+.的识别结果文件

，一

txt

参数说明如表1所示。

3平台实现

本系统基于的服务架构，结合移动端（,

JAVAWebiOS

Android

)数据采集系统，内置于整车销售系统移动平台车辆库存

管理人员在平台用户管理中心完成账号、身份、手机号码等信息注

册，经后台管理人员审核通过后，为其设置库存管理权限。库存管

理人员在身份合法后，即可通过手机查看其库存盘点任务，

APP

并按照任务清单，进行车辆盘点操作，包括拍照，裁剪，上传，图

像信息与位置信息经移动端封装后经发送至整车销售系统服

https

务后台接口，由接口完成数据接收后，将信息分类处理。

APIAPI

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flfci

钃/.??\"!1*_，，喔；^_2020年7月月度盘点

当前进度完成情況

7 月盘点 102/130

Q

请输入流水号査询

仓库 车型 盘点状态

车型：

流水号：

轩德3系64牵引车

X

去盘点

车辆状态：

渠通库存

仓库：

车型:

流水号：

轩德3系64牵引车

X

去盘点

车辆状态:

渠通库存

仓库：

车型： 轩傯3系64牵引车

流水号： 从疋

X

去盘点

车辆状态：渠通库存

图6:车辆盘点出厂编码自动识别流程图与页面

APP

首先完成图像、位置数据存储；

其次将图像文件作为参数，调用图像预处理方法，完成图像的

灰度化、均衡化、图像分割处理等后，进入模块，

Tesseract-OCR

完成图像文字区域分析、检测、分割和识别，返回车辆编码识别结

果；同时将位置信息与车辆预置存放位置进行距离计算和误差分析, 科技创新与应用，2020(32): 166-167.

返回位置识别结果；[4] 谭晓晶，许国山，宋军，张九峰，周荣华，于天宇.基于数

再将字符识别结果与位置识别结果传入盘点校验模块，返回是

否完成盘点结果。

最后将盘点结果进行后台数据存储，并发送数据至移动端，通

知盘点人员自动校验结果。

车辆盘点结果由系统通过车辆编码识别匹配与位置计算所得， [6] 万松.基于-的名片识别系统的研究与实现[].

匹配成功和位置误差在设定范围内，即可自动识别为盘点通过，无

需信息核对和二次确认。盘点自动识别流程如图6 (左）所示。移

动端页面如图6 (右）所示，盘点人员可实时看到最新的盘点进度、

盘点结果，可根据出厂编码（车辆流水号）查询相关数据，进行精

准盘点和二次盘点。

现[].电子元器件与信息技术，2020, 4 (06): 79-80.

J

[2] [J].

弓耀辉.图像文字识别中的预处理技术研究综述信息通

信，

2017 (09): 291-292.

[3] 崔斌，刘晨，李明.数字图像处理在车牌识别中的应用研究[].

J

字图像处理技术的混凝土表面裂缝识别[].低温建筑技术，

J

2020,42 (08): 11-13.

[5] 李润之.基于平台的图片文字识别系统[].吉林大

LinuxD

学，2016.

TesseractOCRD

华南理工大学，2014.

[7] 张伟超，肖中俊，严志国.基于和的行驶

OpencvTesseract

证识别系统设计[].齐鲁工业大学学报，2020, 34 (01): 47-52.

J

[8] 陈慷.车牌识别中去噪与字符识别算法的研究[].安徽理工

D

大学，2019.

[9] 张婷婷，马明栋，王得玉.文字识别技术的研究[门.计算

OCR

机技术与发展，2020, 30 (04): 85-88.

作者简介

4

结论

本设计基于信息化手段，结合数字图像识别技术，通过

WEB

服务模式，提出一种针对商用车库存分散、车辆展存场景多变、盘

点人员背景复杂等多因素影响的车辆库存盘点应用研宂，设计开发

简洁、便捷、易操作用的前端操作页面，获取数据来源，接入成熟

的数字图像识别应用接口，快速、准确的对车辆出厂编码进行识别

和位置范围计算，完成车辆库存盘点工作。基于此技术应用，可大

幅减轻每月库存盘点人员的工作强度，降低库存管理人员对上报库

存信息的校验、审核难度，提高车辆盘点数据的准确率和实时性。

经业务线上应用，各模块运行稳定，有效降低了盘点工作开展中各

环节人员工作强度和提升了盘点工作效率。

参考文献

[1]李宗耀，潘海斌，陈诚.商用车销售管理信息系统的设计与实

李宗耀（ 1988-)，男，安徽省宿州市人。硕士学位，现为上海远

行物流服务有限公司高级工程师。研究方向为商用车销售管理系统

建设及计算机技术工程应用。

潘海斌（ 1977-),男，浙江省宁波市人。博士学位，现为德银天

下投资控股有限公司技术总监，副研究员。研究方向为科技管理及

计算机技术应用。

战婷婷（ 1986-),女，辽宁省大连市人。大学本科学历，现为德

银天下投资控股有限公司平台产品经理。研究方向为商用车销售管

理系统建设。

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