一种发动机ecc二维码检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向汽车发动机制造的ECC二维码检测系统，该系统包括机械设计与制造模块、手动控制模块、计算机视觉模块和上位机管理系统；所述的计算机视觉模块包括图像的标定和图像ECC型二维码的识别。该检测系统具有良好的非接触性、较高的测量精度及能迅速俘获被测物体测量信息的特点，能够满足工厂对检测结果的要求。
【专利说明】—种发动机ECC 二维码检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种面向发动机制造的ECC 二维码检测系统。
【背景技术】
[0002]现代汽车工业自动化生产中往往涉及到各种各样的设备检验、尺寸测量和零件识别等，如汽车零配件尺寸检测和自动装配的完整性检查、电子装配元件缺陷检测和二维码识别等。通常这种带有高度重复性和一定智能性的工作是由肉眼来完成的，然而在某些特殊情况下，比如对微小尺寸的精确快速测量、形状匹配以及颜色辨识等，仅仅依靠肉眼根本无法连续稳定地进行，而其它物理量相关的传感器也难以胜任。
[0003]二维码技术可以在单位有效的范围内记录大量的数据信息，具有信息容量量大，使用和维护成本低，纠错能力强的优点以及可以直接在零件上进行打刻的特点，该技术在发动机的制造加工过程中有其独特的优势，是未来发展的趋势。目前在发动机的连杆、曲轴、缸体以及缸盖等关键零件上已经开始使用二维码技术，主要记录零件的零件号、生产批次、产品类型代码以及测量的质量信息等。在每个零件的下线工位，都有一台刻号机，将记录的产品质量信息打刻在零件上，随零件一起流入到装配线以及用户手中。通过对二维码的识别，可以确定部件的ID号、生产信息、批次信息等，然后再对压壳进行装配或泄露检测。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明提供了一种面向汽车发动机制造的ECC 二维码检测系统。
[0005]技术方案:一种发动机ECC 二维码检测系统，包括机械设计与制造模块、手动控制模块、计算机视觉模块和上位机管理系统；所述的计算机视觉模块包括图像的标定和图像ECC型二维码的识别。
[0006]通过图像采集设备得到含有条码的图像，需要经过条码定位、分割和解码三个步骤实现条码的识别。
[0007]所述的条码定位采用以下步骤:(I)利用点运算的阈值理论将采集到的图象变为二值图像，即对图像进行二值化处理。
[0008](2)得到二值化图像后，对其进行膨胀运算。
[0009](3)对膨胀后的图象进行边缘检测得到条码区域的轮廓，边缘检测后条码区域的边界不是很完整，所以需要进一步的修正边界，然后分割出一个完整的条码区域。
[0010]所述的机械设计与制造模块包括机械加工控制台、相机和光源。
[0011]所述的手动控制模块包括PLC控制图像采集模块、PLC控制报警器模块。
[0012]所述的上位机管理系统包括参数配置、数据接收、图像解码、状态显示以及数据库管理功能。
[0013]有益效果:本发明所述面向汽车发动机制造的ECC 二维码检测系统具有良好的非接触性、较高的测量精度及能迅速俘获被测物体测量信息的特点，能够满足工厂对检测结果的要求。
【专利附图】
【附图说明】
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[0014]图1为本发明的系统结构简图。
【具体实施方式】
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[0015]下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0016]本发明通过自动采集流水线上发动机压壳的图像信息对图像进行智能处理分析，实现Ecc型二维码的定位、解码等识别操作，从而确定部件的ID号、生产信息、批次信息等，然后再对压壳进行装配或泄露检测。
[0017]面向发动机制造的ECC 二维码识别系统，是发动机企业MES (ManufacturingExecut1n System,制造执行管理系统)的重要组成部分，是实现企业CIMS(ComputerIntegrated manufacturing System,计算机集成制造系统)信息集成的纽带，已经成为企业实施敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。整个系统涉及机械设计与制造、计算机视觉、自动控制等多学科交叉，包括以下四个部分:
[0018](I)机械设计与制造模块:包括相机、光源等设备固定空间的安装设计；
[0019](2)手动控制模块:包括PLC控制图像采集模块、PLC控制报警器模块；
[0020](3)计算机视觉模块:包括图像的标定、图像ECC型二维码识别的实现；
[0021](4)上位机管理系统:包括参数配置、数据接收、图像解码、状态显示以及数据库管理功能。
[0022]能解码的二维码有Data Matrix、QR Code、PDF417、Ultracode、Code49、Code 16K
坐寸ο
[0023]对于二维码检测类算法问题，其关键的技术原理为:通过图像采集设备得到含有条码的图像，需要经过条码定位、分割和解码三个步骤实现条码的识别。其中，条码定位是实现条码识别最为关键基础，在一幅图像中如果找不到待识别的条码，后面的工作就无法完成。
[0024]所谓条码定位，就是找到条码符号的图像区域，对有明显条码特征的区域进行定位，然后根据不同条码的定位图形结构特征对不同的条码符号进行下一步的处理，实现条码定位应采用以下步骤:
[0025](I)利用点运算的阈值理论将采集到的图象变为二值图像，即对图像进行二值化处理。
[0026](2)得到二值化图像后，对其进行膨胀运算。
[0027](3)对膨胀后的图象进行边缘检测得到条码区域的轮廓，边缘检测后条码区域的边界不是很完整，所以需要进一步的修正边界，然后分割出一个完整的条码区域。首先采用区域增长的方法对符号进行分割，以此修正条码边界。其基本思想是从符号内的一个小区域(种子)开始，通过区域增长来修正条码边界，把符号内的所有点都包括在这个边界内。然后通过凸壳计算准确分割出整个符号，之后区域增长和凸壳计算交替进行，通常对那些密度比较大的条码重复两次就足够了，而对于那些模块组合比较稀疏的条码至少要重复四次。得到一幅标准的条码图像后，对该符号进行网格采样，对网格每一个交点上的图像像素取样，并根据阈值确定是深色块还是浅色块。构造一个位图，用二进制的“I”表示深色像素，“O”表示浅色像素，从而得到条码的原始二进制序列值，然后对这些数据进行纠错和译码，最后根据条码的逻辑编码规则把，原始的数据位流转换成数据码字。
[0028]本发明所述的检测系统能够满足工厂对检测结果的要求。具有良好的非接触性、较高的测量精度以及能迅速俘获被测物体测量信息的特点。
【权利要求】
1.一种发动机ECC 二维码检测系统，其特征在于其包括机械设计与制造模块、手动控制模块、计算机视觉模块和上位机管理系统；所述的计算机视觉模块包括图像的标定和图像ECC型二维码的识别。
2.如权利要求1所述的二维码检测系统，其特征在于所述的ECC型二维码识别是通过图像采集设备得到含有条码的图像，经过条码定位、分割和解码三个步骤实现条码的识别。
3.如权利要求1所述的二维码检测系统，其特征在于所述的条码定位采用以下步骤:(I)利用点运算的阈值理论将采集到的图象变为二值图像，即对图像进行二值化处理；(2)得到二值化图像后，对其进行膨胀运算；(3)对膨胀后的图象进行边缘检测得到条码区域的轮廓，边缘检测后条码区域的边界不是很完整，所以需要进一步的修正边界，然后分割出一个完整的条码区域。
4.如权利要求1所述的二维码检测系统，其特征在于所述的机械设计与制造模块包括机械加工控制台、光源和相机。
5.如权利要求1所述的二维码检测系统，其特征在于所述的手动控制模块包括PLC控制相机采图、PLC控制报警灯提示。
6.如权利要求1所述的二维码检测系统，其特征在于所述的上位机管理系统包括参数配置、数据接收、图像解码、状态显示以及数据库管理功能。
【文档编号】G06K17/00GK104408487SQ201410613515
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】王亮, 陈云霁 申请人:无锡港湾网络科技有限公司