[發明專利]基于條碼仿射不變特征的同質化產品標識特征設計方法

有效

• 申請號: 201410203721.2
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103955729A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 何衛平;王健;李夏霜;郭改放
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/10
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于條碼仿射不變特征的同質化產品標識特征設計方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、建立同質化產品仿射變換的DM碼特征模型；

二維歐氏空間上的仿射變換表示為：

C(X)＝TX+A

其中，X＝[x,y]′,T＝[ab,cd]′,A＝[e,f]′,a,b,c,d,e,f,m皆為實數，表示為：

x1y1=madcbx0y0+ef---(1)]]>

其中，X＝[x₁,y₁]^T、X＝[x₀,y₀]^T分別是平面中相對應兩個點的坐標,A＝[e,f]^T為平移矢量,adcb]]>為旋轉、伸縮、切變的合成變換的矩陣表示,(a,b,c,d,e,f,m)均為實數；式中6個參數組成的向量P＝{a,b,c,d,e,f}決定了兩個點之間的坐標轉換關系，m是比例變化因子；

同質化產品批量進行標刻時，對DM碼標刻位置、旋轉、比例特征進行約定，設同型號同批次中有n個零件需要標刻追蹤，記為X＝{x₁,x₂,x₃,.....x_n}，標刻后的DM碼記為P＝(p₁,p₂,p₃,.....p_n)，設零件標刻截面域為S，DM碼標刻呈現的是正方形區域，設標刻位置以DM碼兩條定位邊L焦點為標刻截面的質心位置，求取標刻截面區域的質心(x₀,y₀)：

x0=Σxny0=Σyn(x,y∈S)---(2)]]>

記為變換前的原點為(x₀,y₀)，(p₂,p₃,.....p_n)和標刻在截面區域的P₁之間滿足仿射變換關系，則標識后的DM碼對應點(x₁,y₁)和(x₀,y₀)滿足關系式：

x1y1=mcosθsinθ-sinθcosθx0y0+ef---(3)]]>

其中，e、f分別是分別為當前相對于參考DM碼的平移量，θ為標刻其他零件與基準DM碼之間的旋轉角度，m是比例變化因子；

步驟二、設計標刻位置特征；

設(p₂,p₃,.....p_n)以標刻在截面區域的P₁的質心點為坐標原點進行標刻位置設置，質心到零件邊緣的距離，設零件標刻截面域的邊緣為S′，求取質心到S′的最短距離：

mind=min{(x0-x)2+(y0-y)2},(x,y∈S′)---(4)]]>

設標刻DM碼邊長為r，其中mind>2r,以P₁的質心點(x₀,y₀)為坐標原點，規定在零件截面區域中DM碼標刻位置記為w，零件在批量標刻時w循環重復取值；

步驟三、設計標識旋轉特征；

設(p₂,p₃,.....p_n)以標刻在截面區域的P₁的質心點為坐標原點，兩條定位邊為坐標軸進行旋轉，T=cosρsinθ-sinθcosθ]]>為繞P₁的定位邊焦點旋轉的變換矩陣，θ取值范圍(0<θ≤2π)，現設定θ旋轉角度為零件在批量標刻時θ循環重復取值；

步驟四、設計標識比例特征；

設(p₂,p₃,.....p_n)以標刻在截面區域的P₁進行比例變換，以DM碼P₁為基準對(p₂,p₃,.....p_n)標識進行放大或縮小，變換形式為x1y1=mx0y0,]]>m取值范圍(0<m≤∞)，現設定比例因子m為零件在批量標刻時m循環重復取值；

步驟五、直接標識設計的特征模型；

根據上述特征設計，設(w₍₁₎,θ₍₂₎,m₍₃₎)是產品直接標識特征的總體，3個特征分別是標刻位置、標識旋轉、標識比例，同質化產品批量進行標刻時，設同型號同批次有n個產品，從中取得樣品數據

(w₁₁,w₂₁,...,w_n1)^T，(θ₁₂,θ₂₂,...,θ_n2)^T，(m₁₃,m₂₃,...,m_n3)^T????(5)

產品批量標識過程中第i個標刻特征數據記為

X_i＝(w_i1,θ_i2,...,g_i3)^T?i＝1,2,...,n????(6)

表示標刻產品的3個特征；引進指導產品標刻特征數據矩陣

X=w11θ12m13w21θ22m23·········wn1θn2mn3n×3=[w(1),θ(2),m(3)]---(7)]]>

產品標刻特征數據矩陣X是n×3矩陣，它的n行即是n個需要進行標刻的產品，3列分別是n個產品X₍₁₎,X₍₂₎,....,X_(n)的3個特征所取的值，(w₍₁₎,θ₍₂₎,m₍₃₎)根據上述設計取值范圍的排列組合循環賦值。