[发明专利]一种钢卷喷印标记故障诊断系统

说明书

本发明属于图像识别及故障诊断技术领域，具体涉及一种钢卷喷印标记故障诊断系统。喷印标记信息包含英文字母、阿拉伯数字和厂标图像信息。利用钢卷曲面弧度矫正算法，将喷印在曲面的信息展开成平面信息。利用二次分割算法，判断标记信息是否有粘连故障，并通过粘连度诊断粘连故障发生程度。利用专门训练的神经网络对分割后的标记信息进行分类，可识别标记信息，并将其与生产数据信息进行对比，可检测生产信息不一致故障。将一致的字符信息对应的字模图像与检测图像进行对比，并通过扭曲度和缺失度诊断扭曲故障和缺失故障的发生程度，最后，综合粘连度、扭曲度、缺失度指标形成质量评估指数给出钢卷喷印标记的综合故障诊断情况。

技术领域

本发明属于图像识别及故障诊断技术领域，具体涉及一种钢卷喷印标记故障诊断系统。

背景技术

钢铁冶金企业由于产品跟踪和质量追溯等原因，需要将某些重要的生产信息(生产日期、 钢种、批号、规格、牌号、班次、国标、操作员号、合同号等)标记在产品上。传统钢卷标 记由工人手动完成，由于劳工强度高、工作环境恶劣及工人操作疏忽等原因，容易出现标记 内容与应标记信息不一致异常。

申请号为201210065050.9的中国发明专利公开了一种钢管在线自动信息跟踪方法，钢管 原始信息通过接口传递到钢管信息标识系统中，该系统将数字量的原始信息转换成条码+数字 量信息标识在钢管表面，信息识别系统在生产线的各个工位中采集钢管表面的图像，并将该 图像转换为可记录的数字量原始信息，通过工业网络信息接口系统将所述数字量信息与生产 线上各个工位中产生的生产信息相结合，最终实现钢管信息的补充。该方法不限于用在钢管 生产线，在钢板或者其他条件较恶劣的生产线都可以应用。

现代企业在采用上述自动标记系统时，由于机械故障和喷嘴堵塞等原因，容易出现标记 扭曲、缺失、粘连等异常。这些异常严重时，可以对识别系统造成严重干扰，甚至使识别系 统出现错误，亟待解决，现有公开文献未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢卷喷印标记故障诊断系统，克服现有技术的不足，在辅助光 源照明条件下，通过图像采集系统和图像处理系统，保障在不同的自然光照条件下都能实现 有效检测实际标记内容与应标记信息不一致、标记信息扭曲、缺失、粘连等故障，并对扭曲 度、缺失度、粘连度给出综合评价结果，并将该结果记录到数据库中，使包含有英文字母、 阿拉伯数字和厂标图像信息的喷印标记信息成为产品跟踪和质量追溯的重要手段。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种钢卷喷印标记故障诊断系统，其特征在于，包括光源控制系统、图像采集系统和图 像处理系统，其中，光源控制系统包括亮度调节单元和波长调节单元，使被采集喷印标记的 亮度和对比度适中；图像采集系统中设有工业相机，包括相机视角调整单元、图像采集单元 和图像传输单元，图像采集单元采集钢卷曲面喷的标记信息并经图像传输单元发送至图像处 理系统；所述图像处理系统中包括图像预处理单元、兴趣区域提取单元、标记识别单元、标 记故障诊断单元和输出显示单元，其中：所述图像预处理单元用于将采集的彩色图像变换为 黑白图像、对黑白图像进行降噪处理、对曲面图像采用圆柱展开法矫正为平面图像，圆柱展 开法在多行字符情况下可有效避免行字符分割错误；所述兴趣区域提取单元用于将图中有用 的标记信息与背景信息进行分离，并将分离出的标记信息进行分割，使分割后的每个区域只 包含一个标记信息；所述标记识别单元首先将提取出的不同分辨率的图像，归一化为统一分 辨率，然后采用针对喷印钢卷标记预训练好的深度学习网络对所采集的图像样本进行分类识 别；所述标记故障诊断单元可诊断喷印标记与生产计划一致性故障和喷印标记生产质量故障； 通过对扭曲度、缺失度和粘连度设定上下限值，根据每种情况单独做出超限报警；所述输出 显示单元通过网络将标记诊断结果信息传送至上位机或者移动终端中进行显示。