[發明專利]一種鐵水罐罐號的圖像智能識別系統及方法

有效

• 申請號: 201811297283.5
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109598200B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 巫喬順;陳甫剛;尹業華;崔熙均
• 申請（專利權）人: 云南昆鋼電子信息科技有限公司
• 主分類號: G06V20/62
• 分類號: G06V20/62;G06V30/18;G06V30/19;G06V10/62;G06V10/82;G06T7/254
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 徐玲菊;于洪

本發明涉及一種鐵水罐罐號的圖像智能識別系統及方法，屬于冶金自動化技術領域。該系統包括圖像采集模塊、運動檢測模塊、對象檢測模塊、彩色鐵水罐圖像動靜態特征表示與描述模塊、基于卷積神經網絡的數字字符分類模塊、上位機邊緣計算模塊等結構。該系統和方法解決了鐵水罐在運輸鐵水過程中是高溫環境，無法使用RFID等識別設備，且傳統數字圖像處理技術不能很好適應各種復雜環境等問題，通過對鐵水罐表面印刷的數字字符圖像進行分析和特征提取，建立基于特征的識別模型，實現對鐵水罐罐號實時在線識別，從而實現對鐵水罐物流信息自動跟蹤，提高生產效率和節約人力成本。

技術領域

本發明屬于冶金自動化技術領域，具體涉及一種鐵水罐罐號的圖像智能識別系統及方法，特別適用于鋼鐵企業實現低成本的鐵水罐鐵水物料跟蹤、鐵水罐設備管理等任務，或因高溫不能直接使用電子設備進行ID識別的環境。

背景技術

鋼鐵工業是支撐國民經濟發展的重要原材料產業，我國是世界上最大的鋼鐵生產國，沒有鋼鐵工業就沒有中國的現代化工業，鋼鐵工業發展的水平是一個國家綜合國力強弱的重要標志。在鋼鐵的生產過程中，鐵水罐是鋼鐵冶金重要的物理運輸工具，對鐵水罐號自動識別是企業生產自動化，管理信息化的基礎。

鐵水罐號識別系統是由智能交通系統衍變而來，他們都是計算機視覺技術在各個行業的具體應用。計算機視覺就是用各種成像系統替代視覺器官作為輸入信息。有計算機來替代大腦完成處理和解釋。計算機視覺的最終目標是研究計算機能像人一樣來感知和理解世界，具有自主的環境適應能力。在國內外很多鋼鐵企業已經利用傳統數字圖像處理技術來識別鐵水罐號，取得了一定的成果，但基于傳統的數字圖像技術需要人工設計大量特征，在復雜的鋼鐵生產環境中，很多人工特征會被掩蓋和遮擋，造成識別率低下，不能很好的適應各種復雜冶煉環境。因此如何克服現有技術的不足是目前冶金自動化技術領域亟需解決的問題。

發明內容

針對鐵水罐在運輸鐵水過程中是高溫環境，無法使用RFID等識別設備，且傳統數字圖像處理技術不能很好適應各種復雜環境等問題，本發明提供一種鐵水罐罐號的圖像智能識別系統及方法，該方法將動靜態圖像特征和深度學習技術相結合，實現對鐵水罐物流信息自動跟蹤，提高生產效率和節約人力成本。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種鐵水罐罐號的圖像智能識別系統，包括圖像采集模塊、運動檢測模塊、對象檢測模塊、彩色鐵水罐圖像動靜態特征表示與描述模塊、基于卷積神經網絡的數字字符分類模塊和上位機邊緣計算模塊；

圖像采集模塊、運動檢測模塊、對象檢測模塊、彩色鐵水罐圖像動靜態特征表示與描述模塊、基于卷積神經網絡的數字字符分類模塊和上位機邊緣計算模塊依次順序連接；

運動檢測模塊、對象檢測模塊還分別與上位機邊緣計算模塊連接；

所述的圖像采集模塊用于采集鐵水罐圖像，并將采集到的鐵水罐圖像傳輸至運動檢測模塊；

所述的運動檢測模塊用于檢測采集到的鐵水罐圖像中是否有運動物體出現；

當檢測有運動物體出現，所述的對象檢測模塊檢測運動物體是否是鐵水罐；

當檢測運動物體為鐵水罐，彩色鐵水罐圖像動靜態特征表示與描述模塊計算鐵水罐的圖像特征；

基于卷積神經網絡的數字字符分類模塊用于將彩色鐵水罐圖像動靜態特征表示與描述模塊得到的圖像特征轉換為字符數值；

上位機邊緣計算模塊用于根據基于卷積神經網絡的數字字符分類模塊傳來的字符數值、運動檢測模塊的檢測結果和對象檢測模塊的檢測結果進行邊緣計算，得到識別結果，并將識別結果傳輸至后臺。

進一步，優選的是，所述的圖像采集模塊包括攝像頭，所述的攝像頭安裝在火車運輸鐵水罐經過的計量位置處。