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宏盛特鋼不銹鋼管噴碼識別設備工作原理分析
發布者:不銹鋼管廠(www.0000317.buzz) 發布時間:2020/6/27 閱讀:113

  根據需求分析我們可以得知,不銹鋼管逐支跟蹤系統是以生產數據的實時采集為基礎的,不銹鋼管生產的自動化程度很高,生產過程中的加工和監測數據依靠工業PLC收集,噴碼識別設備的意義在于將這些數量巨大、結構雜亂的生產信息定位到每一根鋼管。在不銹鋼管的生產過程中,每根鋼管會有一個唯一的編號,即為“標記”,鋼管被打上這個標記后,余下的生產過程中該鋼管都會依照這個標記進行追蹤和監控,根據編號將生產過程中的工藝信息、制造信息、檢測數據對應至具體的某根不銹鋼管,出現質量問題可以根據這個編號追蹤到具體的鋼管甚至某個具體的生產工藝,大大提高了不銹鋼管的質量可靠性,鋼管的標記在逐支跟蹤系統中極其重要。

 

  在逐支跟蹤系統中噴印不銹鋼管編碼時,鑒于生產環境的惡劣和加工中的磨損,采用防磨損墨水對單根鋼管噴印條形碼.條形碼是由一系列按規則排列的線條、空白以及數字組成的,條碼中蘊涵著該鋼管的相關信。條碼識別時,由于不銹鋼管表面存在一定的曲率且背景區域復雜,普通的條碼掃描儀很難達到自動掃描的要求,在鋼管逐支跟蹤系統中選用圖像識別技術對鋼管表面的條形碼進行識別。

 

   識別時大致經過拍照或攝像獲取編碼圖像、圖像預處理、圖像識別幾個過程。不銹鋼管生產現場環境比較惡劣,無法直接識別鋼管編碼,所以在圖像識別前必須先進行預處理.圖像的預處理大致經過圖像平滑和圖像增強處理:

 

   1. 圖像平滑  鋼管生產現場噪聲污染十分嚴重,噪聲污染嚴重影響邊緣信息提取的效果,圖像平滑就是去噪處理。

 

   2. 圖像增強  對于鋼管編碼識別來說,并不需要遙近原圖像,采取一些圖像增強的手段提取特征值,使目標圖像從背景中分離出來即可.常用的圖像增強技術是直方圖均衡化處理,其處理過程是首先求出直方圖,然后求出變化函數。


   
  噴印記噴的標識分為兩部分,明碼和條形碼:條形碼共24道,其中起始碼2道,檢驗碼兩道,10道為工令號,10道為管號,10位二進制數噴碼一共可以表達1024個值;明碼是條碼解析的結果,對于明碼不進行圖像識別,而是為了配合人工輔助識別,當圖像識別報錯或無法解析噴印編碼時,由人工讀取明碼手動輸入計算機,以確保不銹鋼管識別100%的成功率。


   
  不銹鋼管識別時,視覺系統包括光源、工業Gig-E高速CCD相機、DSP數字圖像采集與預處理板、工業緊湊型嵌入式PC、以及外設接口等。當鋼管運動到識別設備時,識別系統通過感應輸入圖像的光照強度和分布情況,動態的調節工業相機的曝光時間以及相關參數,保證所拍圖像灰度分布的穩定性和均衡性,然后對圖像進行濾波降噪等預處理,通過一些算法讀取條形碼,轉換為相應的鋼管編碼后將結果反饋給系統。

 

  我們以一個15道的條形碼為例說明噴碼識別的具體過程,不銹鋼管噴印的標識分為兩部分,左邊是15位條形碼,右邊的“764”為明碼,條形碼兩端最外側兩位是標志位,并不存在實際意義只是表示條形碼開始和結束的位置,去掉標志位后得到圖中的2號小圖片,這一部分兩端最外面兩位是奇偶效驗位,也就是校驗碼,設里這兩位的目的是用來檢測數據有效性,去掉校驗碼得到3號小圖。此時的二進碼字才是真正的編號,圖中的二進碼字是“01011111100".將其轉化為+進制:20 +2' +2' +2' +2' +2' +22=764,所以最后獲取的鋼管實際編碼即為764。

 

  所謂奇偶校驗數據傳送時采用的一種校正數據錯誤的方式.對于一個二進碼字如果其碼元有奇數個1,就稱為具有奇性,如我們剛剛分析的“01011111100",有七個1,因此這個碼字具有奇性,而偶性碼字具有偶數個1.在本系統中我們采用的是偶校驗,當實際的碼字具有奇性時,檢驗碼為就是“1",否則就是“0",這樣通過校驗碼的補足,不銹鋼管的噴碼就是偶性的,當識別系統讀取到條形碼時,先檢測奇偶性,如果是偶性,則表示讀取正確,否則讀取發生錯誤,此時系統發出錯誤警告,這是需要人工干預,鋼管上噴印的明碼即是實際要讀取的鋼管編碼,通過人工手動輸入即可.使用奇偶校驗碼僅能檢出奇數個碼元的錯誤,但是通過圖像識別正確率比較高,雙位同時發生錯誤的概率幾乎可以忽略不計。

 
 

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