[发明专利]钢板生产线点阵喷码机器视觉自动检测系统

说明书

本发明公开了一种钢板生产线点阵喷码机器视觉自动检测系统，包括辊道、红外传感器、控制器、图像采集单元、测速单元以及图像处理终端，所述红外传感器安装于辊道旁，用于检测钢板到来的信息，所述红外传感器和图像采集单元与所述控制器相连接；当钢板到位时，控制器发送命令给图像采集单元，开始采集图片并将将数据传输到本地的图像处理终端完成钢板上字符的识别。本发明具有自动化程度高、检测精度高、检测效率高等优点。

技术领域

本发明主要涉及到钢板表面字符识别领域，特指一种钢板生产线点阵喷码机器视觉自动检测系统。

背景技术

在钢板实际生产制造过程中，通常需要在其表面喷印、滚压或者冲打一些由数字、英文字母或特殊符号构成的字符(即喷码)作为钢板的唯一标识，用于质量跟踪和信息管理。其中，点阵热喷技术具有耐高温、低成本、喷枪与工件无接触以及喷印效率高等优点，比较适合于类似大型热轧钢板喷码等注重标码内容而不是喷印质量的场合。

现有钢铁厂一般通过人工检测的方法检测钢板表面点阵喷码，而钢铁厂环境复杂，存在高温、运动等危险因素，且工人工作效率低，漏检误检多，难以满足现代工业生产的要求。同时，流水线传送速度的变化、辊轴振动、钢板温度和喷头、涂料的状况都会影响最终的喷码质量。实际工况中，喷码经常存在变形、粘连、缺失、模糊等现象，这些都给钢板生产线点阵喷码的检测和识别带来很大的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种自动化程度高、检测精度高、检测效率高的钢板生产线点阵喷码机器视觉自动检测系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钢板生产线点阵喷码机器视觉自动检测系统，包括辊道、红外传感器、控制器、图像采集单元、测速单元以及图像处理终端，所述红外传感器安装于辊道旁，用于检测钢板到来的信息，所述红外传感器和图像采集单元与所述控制器相连接；当钢板到位时，控制器发送命令给图像采集单元，开始采集图片并将将数据传输到本地的图像处理终端完成钢板上字符的识别。

作为本发明的进一步改进：所述图像采集单元采用工业相机，所述工业相机为线阵相机。

作为本发明的进一步改进：所述线阵相机通过支架架设在所测钢板1的正上方，

作为本发明的进一步改进：还包括光源用以保证光线充足。

作为本发明的进一步改进：还包括光源用以保证光线充足，所述光源分别架设于所述线阵相机的下方两侧，所述光源的光线与所述钢板的夹角为90度。

作为本发明的进一步改进：所述测速单元采用低分辨率面阵相机和结构光，通过采集到的两张相邻图像计算出钢板的运动距离s，再利用相机的采集频率f计算出钢板的运动速度。

作为本发明的进一步改进：所述图像处理终端包括字符定位模块、字符分割模块和字符识别模块；所述字符定位模块用来定位字符区域，所述字符分割模块用来分割字符，所述字符识别模块用来对分割之后的字符进行识别。

作为本发明的进一步改进：所述字符定位模块采用二级定位的方法定位字符区域，具体步骤为：

(1)初级定位：先用拉普拉斯金字塔采样降低图像分辨率，再用顶帽变换突出轮廓周围明亮区域，最后通过计算图像重心获取字符区域位置；

(2)精确定位：先通过自适应Canny边缘检测提取字符轮廓，再对字符轮廓进行投影，最后结合字符区域的几何特征准确定位字符区域位置。

作为本发明的进一步改进：所述字符分割模块采用了多方向线阵描算法和聚类机制矫正算法，具体步骤为：

(1)利用拉普拉斯算子增强字符与背景对比度，再进行多阈值分割以获取前景字符；

(2)采用多方向线阵描算法，实现单个字符的分割；