[发明专利]一种铁水罐罐号的图像智能识别系统及方法

说明书

本发明涉及一种铁水罐罐号的图像智能识别系统及方法，属于冶金自动化技术领域。该系统包括图像采集模块、运动检测模块、对象检测模块、彩色铁水罐图像动静态特征表示与描述模块、基于卷积神经网络的数字字符分类模块、上位机边缘计算模块等结构。该系统和方法解决了铁水罐在运输铁水过程中是高温环境，无法使用RFID等识别设备，且传统数字图像处理技术不能很好适应各种复杂环境等问题，通过对铁水罐表面印刷的数字字符图像进行分析和特征提取，建立基于特征的识别模型，实现对铁水罐罐号实时在线识别，从而实现对铁水罐物流信息自动跟踪，提高生产效率和节约人力成本。

技术领域

本发明属于冶金自动化技术领域，具体涉及一种铁水罐罐号的图像智能识别系统及方法，特别适用于钢铁企业实现低成本的铁水罐铁水物料跟踪、铁水罐设备管理等任务，或因高温不能直接使用电子设备进行ID识别的环境。

背景技术

钢铁工业是支撑国民经济发展的重要原材料产业，我国是世界上最大的钢铁生产国，没有钢铁工业就没有中国的现代化工业，钢铁工业发展的水平是一个国家综合国力强弱的重要标志。在钢铁的生产过程中，铁水罐是钢铁冶金重要的物理运输工具，对铁水罐号自动识别是企业生产自动化，管理信息化的基础。

铁水罐号识别系统是由智能交通系统衍变而来，他们都是计算机视觉技术在各个行业的具体应用。计算机视觉就是用各种成像系统替代视觉器官作为输入信息。有计算机来替代大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终目标是研究计算机能像人一样来感知和理解世界，具有自主的环境适应能力。在国内外很多钢铁企业已经利用传统数字图像处理技术来识别铁水罐号，取得了一定的成果，但基于传统的数字图像技术需要人工设计大量特征，在复杂的钢铁生产环境中，很多人工特征会被掩盖和遮挡，造成识别率低下，不能很好的适应各种复杂冶炼环境。因此如何克服现有技术的不足是目前冶金自动化技术领域亟需解决的问题。

发明内容

针对铁水罐在运输铁水过程中是高温环境，无法使用RFID等识别设备，且传统数字图像处理技术不能很好适应各种复杂环境等问题，本发明提供一种铁水罐罐号的图像智能识别系统及方法，该方法将动静态图像特征和深度学习技术相结合，实现对铁水罐物流信息自动跟踪，提高生产效率和节约人力成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铁水罐罐号的图像智能识别系统，包括图像采集模块、运动检测模块、对象检测模块、彩色铁水罐图像动静态特征表示与描述模块、基于卷积神经网络的数字字符分类模块和上位机边缘计算模块；

图像采集模块、运动检测模块、对象检测模块、彩色铁水罐图像动静态特征表示与描述模块、基于卷积神经网络的数字字符分类模块和上位机边缘计算模块依次顺序连接；

运动检测模块、对象检测模块还分别与上位机边缘计算模块连接；

所述的图像采集模块用于采集铁水罐图像，并将采集到的铁水罐图像传输至运动检测模块；

所述的运动检测模块用于检测采集到的铁水罐图像中是否有运动物体出现；

当检测有运动物体出现，所述的对象检测模块检测运动物体是否是铁水罐；

当检测运动物体为铁水罐，彩色铁水罐图像动静态特征表示与描述模块计算铁水罐的图像特征；

基于卷积神经网络的数字字符分类模块用于将彩色铁水罐图像动静态特征表示与描述模块得到的图像特征转换为字符数值；

上位机边缘计算模块用于根据基于卷积神经网络的数字字符分类模块传来的字符数值、运动检测模块的检测结果和对象检测模块的检测结果进行边缘计算，得到识别结果，并将识别结果传输至后台。

进一步，优选的是，所述的图像采集模块包括摄像头，所述的摄像头安装在火车运输铁水罐经过的计量位置处。