圆柱表面文字识别系统及方法_3

文档序号:9727772阅读:来源:国知局
在步进电机8驱动下带动做同步回转运动。
[0096]所述的斜坡面滑块悬挂在丝杠和导轨上;斜坡面闽口滑块6活动安装在丝杠4右半 段,斜坡面闽口滑块7活动安装在丝杠4左半段;斜坡面闽口滑块各自的半圆柱开口导向面 与导轨相配合构成滑动副,斜坡面闽口滑块各自的内螺纹同丝杠螺纹相配合构成螺旋传动 畐IJ;斜坡面滑块关于丝杠4的中间横断面对称安装,并且保持斜坡面滑块的斜坡面形成一个 如图3所示的卿趴口 Θ;斜坡面闽口滑块在丝杠4转动W及两根圆柱型导轨导向作用下始终 沿着导轨做相互靠近或者远离的方向移动,实现渐缩口闽口的开合;渐缩口最大开度由支 座间距所限制;
[0097] 所述的渐缩口闽口根据安瓶信息录入和安瓶实际识别过程采用两种不同的工作 模式:
[0098] (1)安瓶信息录入模式
[0099] 由于预先不知道安瓶直径,所W在人工放置到传送带上的安瓶抵达闽口口处后, 两只闽口滑块在步进电机的驱动下需缓慢打开,结合传送带的驱动作用,实现将安瓶对中 到传送带中屯、线上。闽口达到最大开度后闭合闽口;
[0100] (2)安瓶信息识别模式
[0101] 根据结构化查询语言SQL数据库中预存的安瓶安瓶直径,通过步进电机控制该漏 斗状闽口的开度,使漏斗闽口的开度比该药品安瓶直径稍大O.lmm-0.5mm(具体参数可W通 过前述人机交互设备输入设定),运便于物体通过闽口筛选并在误差很小的情况下实现在 传送带上的对中。每次有安瓶通过闽口都要关闭闽口 1到2秒钟左右(具体参数可W通过前 述人机交互设备输入设定),防止安瓶密集排列影响后续电荷禪合元件CCD相机采集图像。 此外,利用渐缩口闽口的斜坡导向和闽口开度的限制作用,使直径小于等于目标值的安瓶 可W利用漏斗斜面的导向作用通过闽口,其中尺寸较小的安瓶将会在后续轮廓提取识别过 程被检出,尺寸正确的安瓶将会被对中到传送带中屯、线上,进入后续识别环节;安瓶尺寸明 显偏大的错误药品被阻挡在闽口之外。
[0102] 所述的传送带是将药品安瓶匀速缓慢运送通过识别区域的装置。传送带宽度值不 大于150mm,长度1000mm至150〇1111]1,速度2〇1]11]1/3至4〇1]11]1/3(具体参数可^通过前述人机交互 设备输入设定)。传送带表面要求光滑平整,应允许安瓶能相对于传送带表面产生一定平移 滑动。为防止安瓶脱落,在传送带的输送端到渐缩口闽口的范围内的传送带两侧安装有 30mm高的隔离板。
[0103] 渐缩口闽口位于传送带输送端10cm至30cm处,W容纳预先放置好的大量安瓶。渐 缩口闽口横跨在传送带上,并且与传动带间垂直间隙应不大于5mm。
[0104] 图像集采与处理装置用于采集药品安瓶图像,W及利用图像识别技术,从采集到 的图像中识别出目标文字。图像采集与处理装置由图像采集相机组、识别区位置传感器(反 射板式光学传感器)、四通道图像采集卡、图像处理计算机组成;
[0105] 所述的图像采集相机组由四个电荷禪合元件CCD相机组成(相机的分辨率不低于 800X400,帖率不低于100帖/秒),该装置W四个电荷禪合元件CCD相机作为正方形的四个顶 点排列在中屯、线两侧,电荷禪合元件CCD相机镜头光屯、间的对角连线交点即为识别区的中 屯、点,在安瓶抵达识别中屯、点时,开始圆柱表面图像的环绕采集。四台电荷禪合元件CCD相 机的四路图像数据通过一根统一的电缆线线经过图像传感器与采集系统连接接口 (Camlink接口)连接到四通道图像采集卡上,W实现数据的无损高速传输;
[0106] 所述的识别区位置传感器(型号为FR20RG1-PSM4的反射板式光学传感器)正对识 别中屯、点,用于监测安瓶是否抵达和离开识别区。设定光导通时识别区位置传感器输出为 低电平,运样当检测到安瓶边缘抵达识别区中屯、点位置时,识别区位置传感器输出上升沿 电平,此时电荷禪合元件cc时扣几被触发拍照;当检测安瓶边缘离开识别中屯、点时,识别区 位置传感器输出下降沿电平,终止电荷禪合元件CCD相机拍照。该识别区位置传感器通过 USB接口连接到图像处理计算机;
[0107] 所述的四通道图像采集卡具有四通道图像采集功能,用于采集并编码电荷禪合元 件CCD相机所拍摄的视频图像,并将其传送到图像处理计算机。为提高数据传输速度,所述 的编码还包含了图像压缩的功能。具体的是将四只电荷禪合元件CCD相机所拍摄的每帖图 像删减成1.5至2倍安瓶轮廓宽度值的图像,裁剪参数可W通过前述识别控制软件输入设 定。四通道图像采集卡通过周边元件扩展接口扩展插槽(PCI插槽)安插在图像处理计算机 主板上,W便数据快速读入内存;
[0108] 所述的图像处理计算机,用于处理图像数据。抽取各路视频图像的中间时刻的图 像作为识别有效图像(其余图像序列删除),去除图像的运动模糊,提取出安瓶轮廓特征信 息后,按照圆柱面展开算法,将安瓶轮廓范围内的图像展开成平面图像,再根据已录入的识 别文字区域相对于图像垂直方向上的位置,进一步快速找到并提取出安瓶标签上的一部分 国药准字批号。将四组不同角度图像中的所识别出的部分国药准字批号做拼接,将拼接结 果同结构化查询语言SQL医用数据库中预存信息做比较,据此得出药品是否正确的识别结 果。
[0109] 报错分炼装置由报错控制器、报警器、指示灯和直流推力电磁铁组成。
[0110] 报错分炼装置用于根据药品安瓶的识别结果执行并指示相应的处理动作。对于识 别正确的药品,绿色指示灯亮起,报警装置不做其它任何动作;对于错误识别的药品,红色 指示灯亮起,报警器响起,同时推力电磁铁将可疑药品从传送带上顶掉;对于识别超时的药 品,黄色指示灯亮起,报警器响起,同时推力电磁铁将可疑药品从传送带上顶掉;
[0111] 所述的报警器,用于发生药品错误及系统故障时发出警报声;
[0112] 所述的指示灯包括红、黄、绿Ξ种颜色,用于分别提示药品错误、系统故障、系统正 常且药品正确Ξ种工况;
[0113] 所述的直流推力电磁铁(型号Φ25/50Τυ需要提供不低于2N的推力,用于顶掉传 送带上被识别为错误和未能在规定时间内识别的药品。推力电磁铁铁忍末段安装100mm长 的矩形塑料推板,推板长度方向与传送带平行,用W增大摘掉安瓶的几率;
[0114] 所述的报错控制器是一块8051单片机简易控制器,用于根据接收到的识别结果控 制报警器、指示灯和推力电磁铁的动作。报错控制器在系统工作过程中不断地查询来自识 别区位置传感器和来自系统主控制计算机的信号,W判断系统工作状态。在8051单片机内 预设定时器,该定时器W电荷禪合元件CCD相机拍照触发信号作为计时起点,使该计时长度 稍长于安瓶识别所耗时长(需预先统计正常识别程序耗时)。设计使推力电磁铁到识别区安 瓶识别区位置传感器距离等于该时长与传送带速度的乘积。运样发生系统超时及药品判错 时,8051单片机都在定时器计满时发出报警信号,并控制推力电磁铁恰好能够顶掉错误或 未被识别疑似错误的安瓶药品。具体的将针对不同的识别结果输出如下操作指令:当发生 药品错误时,红灯亮起,推力电磁铁直接将安瓶从传送带上顶掉,报警器发出报警声A;当发 生系统故障或系统识别超时未响应任意一种情况时,黄灯亮起,推力电磁铁直接将安瓶从 传送带上顶掉,报警器发出报警声B(A、B不同);系统正常、药品正确时,绿灯常亮。W上报错 控制过程不影响前述渐缩口闽口和传送带的正常运行。
[0115] 前述的传送排列装置位于整个系统的最前端,当中的运动控制器通过一根USB数 据线与系统主控制计算机相连接;图像采集与处理装置与系统主控制计算机W普通网线连 接构成局域网络;报错分炼装置通过一根USB数据线同系统主控制计算机相连接。另外报错 控制器还通过一根数据线同图像集采与处理装置中的识别区位置传感器相连接。系统内所 有用电器使用同一个系统电源接口。
[0116] 所述的圆柱表面文字识别系统具有两种工作模式:信息录入识别模式和批量识别 模式。
[0117] 所述的信息录入模式具有W下工作环节:
[0118] (1)在识别控制软件中选择信息录入识别模式,在人机交互界面下可W输入传送 带转速、渐缩口闽口步进电机转速、渐缩口闽口最大开度、采集图像裁剪窗口、灰度图像二 值化阔值等参数W及包括药品名称和国药准字批号的信息,上述参数自动存入结构化查询 语言S化医用数据库。
[0119] (2)人工将单个安瓶放置到传送带上;传送带将安瓶运达渐缩口闽口口处后;两只 闽口滑块在步进电机的驱动下需缓慢打开,结合传送带的驱动作用,实现将安瓶对中到传 送带中屯、线上,闽口口达到最大开度后闭合。
[0120] (3)识别区位置传感器检测到安瓶进入识别中屯、区后,激发四只高清电荷禪合元 件CCD相机连续拍照;识别区位置传感器检测到安瓶离开识别中屯、区后,终止四只高清电荷 禪合元件CCD相机拍照;所四只电荷禪合元件CCD相机拍
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