一种立体标识字符自动识别装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及钢坯表面标识字符识别领域，公开了一种立体标识字符自动识别装置，其包括照明装置、图像采集装置、定位驱动装置和控制识别装置，所述照明装置和图像采集装置设置在所述定位驱动装置上，由所述定位驱动装置带动所述照明装置和图像采集装置沿被检测物体表面往复移动，所述照明装置、图像采集装置和定位驱动装置分别与所述控制识别装置相连。本实用新型结构简单，能够对钢坯表面的标识字符进行自动识别。
【专利说明】一种立体标识字符自动识别装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钢坯表面字符识别领域，特别是涉及一种用于钢坯的立体标识字符自动识别装置。
【背景技术】
[0002]在钢铁生产过程中，需要对钢坯进行标识和跟踪。
[0003]目前钢坯生产主要采用连铸技术。在连铸生产线上，连铸坯被切断成钢坯后，在钢坯仍处于红热状态时在其端面或者侧表面进行标识。
[0004]钢坯标识主要有三种方式，第一种是人工喷写号码或人工描号，第二种是使用钢坯喷号机喷印号码，第三种是使用钢坯打号机打印号码。
[0005]人工喷写号码的缺点显而易见。由于钢坯温度很高，工作环境非常恶劣，工人劳动强度大工作效率低，不利于对工人的劳动保护。而且由于主观原因工人容易发生错误。人工喷写的号码基本上不能进行机器自动识别。
[0006]钢坯喷号机喷印号码适用于板坯尤其是中厚板坯和方坯，喷印的单个字符较大，喷印号码的目标位置一般是钢坯的侧表面。对于小方坯、圆坯或者厚度较小的板坯则无法喷印号码。对钢坯喷号机喷印的字符进行机器自动识别已经有成熟的识别算法和识别装置。
[0007]钢坯打号机打印号码适用于各种规格的中厚板坯、方坯和圆坯，尤其适用于横断面或侧表面尺寸较小的小方坯或者圆坯。钢坯打号机使用立体字模通过撞击在钢坯表面留下立体字符。字模一般为笔划凸起的字符，所以对应的钢坯表面上的字符为笔划凹陷的字符。
[0008]在钢坯下线后需要对钢坯进行跟踪，这就需要识别钢坯上的字符标识。目前通常采用人工识别和人工记录的方法，该方法效率低，容易出现人为错误。
[0009]钢坯打号机打印的号码使用传统号码识别方法完全无法进行机器自动识别。原因是字符与字符的背景都是同种材质，在同样的光照条件下，字符与背景之间没有色差。而识别字符依赖的就是色差，这样经过图像处理后才能够取得已经剔除背景的单个字符的图像，进而通过识别算法识别出相应的字符。
[0010]对于钢坯打号机打印的立体号码标识，在钢铁行业目前没有机器自动识别装置的成功案例。该行业急需一种立体字符的机器自动识别装置。
实用新型内容
[0011](一)要解决的技术问题
[0012]本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便的立体标识字符识别装置。
[0013](二)技术方案
[0014]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种立体标识字符自动识别装置，其包括照明装置、图像采集装置、定位驱动装置和控制识别装置，所述照明装置和图像采集装置设置在所述定位驱动装置上，由所述定位驱动装置带动所述照明装置和图像采集装置沿被检测物体表面往复移动，所述照明装置、图像采集装置和定位驱动装置分别与所述控制识别装置相连。
[0015]优选地，所述照明装置为单线激光器，所述图像采集装置为工业面阵照相机。
[0016]其中，所述定位驱动装置包括滚珠丝杠和伺服电机，所述滚珠丝杠包括丝杆和安装在所述丝杆上的滑块，所述滚珠丝杠与所述伺服电机连接。
[0017]其中，所述控制识别装置为计算机，所述计算机与所述伺服电机连接。
[0018]其中，所述照明装置和图像采集装置分别与所述滚珠丝杠的所述滑块连接，且所述照明装置和图像采集装置分别朝向被检测物体表面倾斜设置。
[0019]其中，所述照明装置与被检测物体表面的法线之间的夹角为30-60度，所述图像采集装置与被检测物体表面的法线之间的夹角为30-60度。
[0020]其中，所述图像采集装置与被检测物体表面的距离为0.2-3米。
[0021]其中，所述照明装置发出的光线的线条的宽度小于或等于1毫米。
[0022](三)有益效果
[0023]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0024]本实用新型提供的一种立体标识字符自动识别装置，其包括照明装置、图像采集装置、定位驱动装置和控制识别装置，所述照明装置和图像采集装置设置在所述定位驱动装置上，由所述定位驱动装置带动所述照明装置和图像采集装置沿被检测物体表面往复移动，采集被检测物体表面的字符图像，所述照明装置、图像采集装置和定位驱动装置分别与所述控制识别装置相连，所述控制识别装置从图像采集装置获取带有标识字符的数字图像，经图像处理后自动识别出标识字符；整个装置结构简单，能够自动识别被检测物体表面的字符，方便对钢坯进行标识和跟踪。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型一种立体标识字符自动识别装置的整体连接关系示意图。
[0026]图中:1:被检测物体；2:图像采集装置；3:定位驱动装置；4:控制识别装置；5:照明装置。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0028]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030]如图1所示，为本实用新型提供的一种立体标识字符自动识别装置，其包括照明装置5、图像采集装置2、定位驱动装置3和控制识别装置4，所述照明装置5和图像采集装置2设置在所述定位驱动装置3上，带有标识字符的被检测物体1停在等待检测位置；所述照明装置5用于向被检测物体1表面带有标识字符的区域发出辅助检测光线，所述图像采集装置2用于采集被检测物体1如钢坯上带有立体标识字符的区域的图像；优选地，所述照明装置5为单线激光器；优选地，所述图像采集装置2为工业面阵照相机；由所述定位驱动装置3带动所述照明装置5和图像采集装置2沿被检测物体1表面往复移动，以连续采集标识字符区域的图像；所述照明装置5、图像采集装置2和定位驱动装置3分别与所述控制识别装置4连接，由所述控制识别装置4控制所述定位驱动装置3移动或者停止，并对图像采集装置2采集的字符图像进行图像处理和号码识别，以自动识别出被检测物体1上的标识字符。整个识别过程简单、快捷，处理结果准确，能够对被检测物体1上的立体字符进行自动识别。
[0031]优选地，所述定位驱动装置3包括滚珠丝杠和伺服电机，所述滚珠丝杠与所述伺服电机连接，所述滚珠丝杠包括丝杆和安装在所述丝杆上的滑块，所述丝杆由所述伺服电机驱动转动；由所述丝杆正反向转动带动所述滑块沿所述丝杆往复移动，从而带动所述照明装置5和图像采集装置2同时沿所述滚珠丝杠往复移动，以便于连续采集标识字符区域的图像。
[0032]所述控制识别装置4可以为计算机，所述计算机与所述伺服电机连接，由所述计算机控制所述伺服电机的转动和停止。
[0033]具体地，所述照明装置5和图像采集装置2分别与所述滚珠丝杠的所述滑块连接，且所述照明装置5和图像采集装置2分别朝向被检测物体1表面倾斜设置，使得照明装置5的光线斜着照射被检测物体1的表面。
[0034]所述照明装置5与被检测物体1表面的法线之间的夹角可以为30-60度，优选为45度夹角，以获得最佳的照射角度；所述图像采集装置2与被检测物体1表面的法线之间的夹角为30-60度，优选为45度夹角，以获得最佳的图像采集角度。
[0035]所述图像采集装置2与被检测物体1表面的距离可以为0.2-3米。优选地，所述图像采集装置2到被检测物体1表面的距离选用0.5米到1米之间。由于所述工业面阵照相机的分辨率以及该照相机到被检测物体1表面的距离的限制，为了使采集到的数字图像中标识字符相对较大，该照相机需要选用焦距较大的镜头。
[0036]本实用新型的基本原理:由于标识字符为凹陷字符，所以光线在字符的笔划处产生畸变，字符的笔画越深，相对的畸变也越大，照射在被检测物体1表面的光线越窄、亮度越高，采集到的图像越有利于进行识别，因此，所述照明装置5发出的光线的线条的宽度优选小于或等于1毫米。
[0037]本实用新型的工作原理:所述滚珠丝杠使单线激光器发出的单线激光在钢坯表面发生移动，所述工业面阵照相机依次采集钢坯的标识字符区域所有字符的图像序列，依次把图像序列进行分割和拼接，得到含有所有字符的数字图像，所述计算机对该图像进行图像处理，依次切割出单个字符的图像，含有单个字符的图像经过二值化、归一化处理后进行字符识别得到标识字符，该标识字符就是钢坯的标识号码。
[0038]本实用新型结构简单，能够自动识别钢坯表面的立体标识字符，具有广阔的应用前景。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种立体标识字符自动识别装置，其特征在于，包括照明装置、图像采集装置、定位驱动装置和控制识别装置，所述照明装置和图像采集装置设置在所述定位驱动装置上，由所述定位驱动装置带动所述照明装置和图像采集装置沿被检测物体表面往复移动，所述照明装置、图像采集装置和定位驱动装置分别与所述控制识别装置相连。
2.如权利要求1所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述照明装置为单线激光器，所述图像采集装置为工业面阵照相机。
3.如权利要求2所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述定位驱动装置包括滚珠丝杠和伺服电机，所述滚珠丝杠包括丝杆和安装在所述丝杆上的滑块，所述滚珠丝杠与所述伺服电机连接。
4.如权利要求3所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述控制识别装置为计算机，所述计算机与所述伺服电机连接。
5.如权利要求4所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述照明装置和图像采集装置分别与所述滚珠丝杠的所述滑块连接，且所述照明装置和图像采集装置分别朝向被检测物体表面倾斜设置。
6.如权利要求5所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述照明装置与被检测物体表面的法线之间的夹角为30-60度，所述图像采集装置与被检测物体表面的法线之间的夹角为30-60度。
7.如权利要求6所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述图像采集装置与被检测物体表面的距离为0.2-3米。
8.如权利要求7所述的立体标识字符自动识别装置，其特征在于，所述照明装置发出的光线的线条的宽度小于或等于I毫米。
【文档编号】G06K9/20GK204256752SQ201420736724
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】桑建伟, 丛壮, 鲍刚枫 申请人:北京中远通科技有限公司