Это вовсе не обязательно рисовать вагон в натуральную величину.Вопрос к Alexeyslav, вы размеры вагона знаете? Кузбасс, разрезы...полувагоны. Уголь возят
Длина 13,6, высота около 4. Это плакат площадью 56м2
У камер, в отличие от человеческих глаз нет такого свойства как глубина изображения.
Для камеры огромная гора на расстоянии в 20км и крышка от пепси-колы на расстоянии 10 сантиметров сопоставимые по размерам объекты. Поэтому можно взять листик A4, нарисовать вагон и проносить его вблизи камеры. Чтобы исключить это нужны слишком хитрые алгоритмы распознавания, учитывающие возможные траектории движения. Ладно если вагон одного типа, но их же множество. Решение задачи этим способом будет представлять определенные трудности которые могут быть преодолены скажем тысячи, десятки тысяч человеко-часов напряженной работы и потребовать определенного оборудования.
Как-то в советское время на одном заводе надо было выяснить объемную долю содержания металла в сплаве. Причем работа была не на потоке, надо было всего несколько раз это сделать.
Делалось это так: специальным микроскопом снимались срезы заготовки послойно фотографировалось и подсчитывалась площадь светлых и темных пятен. Поскольку срезов было много, наши сделали так: раздали сотрудникам ножницы и фотографии и примерно за месяц были вырезаны все белые и темные участки отдельно - дальше их на весы и результат готов.
Американцы же - фигня вопрос, счас сделаем мегапрограмму которая будет сканировать фотографии и подсчитывать площадь белых и темных участков... не помню какие у них возникли сложности вобщем, они сделали её лет за 10 и она требовала вычислительные мощности целого ВЦ.
Я же предлагаю все-таки использовать кнопку под рельсой. По времени между нажатиями можно будет судить когда проехал локомотив а когда какой вагон. Если расположить две кнопки на расстоянии 2-3 метра, то можно сразу же автоматом вычислить скорость движения состава и из нее вычислять размер вагонов и общую продолжительность состава.
Можно даже не вычислять. А просто сохранить во временной развертке состояние этих кнопок от первого нажатия после длительного простоя. Думаю если оцифровывать с частотой 500-1000семплов/сек нужно будет не так много памяти. Получится как бы "слепок" колес состава, по которому можно будет подсчитать количество вагонов по характерным расстояниям между колесами(длительный промежуток между нажатиями - середина вагона, короткий - место сцепления двух вагонов).
Кнопки это наверно слишком грубо будет, надежней использовать тензодатчики реагирующие на вес и регистрировать "нажатие" как изменение веса. Вагоны ведь разные бывают, пустые и груженные.
Оптический "на просвет" может не прокатить, если между вагонами нет явного промежутка - например между пассажирскими.
Еще можно регистрировать по вибрациям, если установить вибродатчик возле стыка между рельсами и отрегулировать его чувствительность. Записывать сигнал с него.
самое сложное в задачке это определить количество вагонов разные число осей может если ик дачик и премник разместить в одной плоскости и щитать отрожния дна вагона 
