[發明專利]一種鋼卷噴印標記故障診斷系統

在審

• 申請號: 202110203628.1
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112926563A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 樊松;程萬勝;馬龍鑫
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/36;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪

本發明屬于圖像識別及故障診斷技術領域，具體涉及一種鋼卷噴印標記故障診斷系統。噴印標記信息包含英文字母、阿拉伯數字和廠標圖像信息。利用鋼卷曲面弧度矯正算法，將噴印在曲面的信息展開成平面信息。利用二次分割算法，判斷標記信息是否有粘連故障，并通過粘連度診斷粘連故障發生程度。利用專門訓練的神經網絡對分割后的標記信息進行分類，可識別標記信息，并將其與生產數據信息進行對比，可檢測生產信息不一致故障。將一致的字符信息對應的字模圖像與檢測圖像進行對比，并通過扭曲度和缺失度診斷扭曲故障和缺失故障的發生程度，最后，綜合粘連度、扭曲度、缺失度指標形成質量評估指數給出鋼卷噴印標記的綜合故障診斷情況。

技術領域

本發明屬于圖像識別及故障診斷技術領域，具體涉及一種鋼卷噴印標記故障診斷系統。

背景技術

鋼鐵冶金企業由于產品跟蹤和質量追溯等原因，需要將某些重要的生產信息(生產日期、 鋼種、批號、規格、牌號、班次、國標、操作員號、合同號等)標記在產品上。傳統鋼卷標 記由工人手動完成，由于勞工強度高、工作環境惡劣及工人操作疏忽等原因，容易出現標記 內容與應標記信息不一致異常。

申請號為201210065050.9的中國發明專利公開了一種鋼管在線自動信息跟蹤方法，鋼管 原始信息通過接口傳遞到鋼管信息標識系統中，該系統將數字量的原始信息轉換成條碼+數字 量信息標識在鋼管表面，信息識別系統在生產線的各個工位中采集鋼管表面的圖像，并將該 圖像轉換為可記錄的數字量原始信息，通過工業網絡信息接口系統將所述數字量信息與生產 線上各個工位中產生的生產信息相結合，最終實現鋼管信息的補充。該方法不限于用在鋼管 生產線，在鋼板或者其他條件較惡劣的生產線都可以應用。

現代企業在采用上述自動標記系統時，由于機械故障和噴嘴堵塞等原因，容易出現標記 扭曲、缺失、粘連等異常。這些異常嚴重時，可以對識別系統造成嚴重干擾，甚至使識別系 統出現錯誤，亟待解決，現有公開文獻未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼卷噴印標記故障診斷系統，克服現有技術的不足，在輔助光 源照明條件下，通過圖像采集系統和圖像處理系統，保障在不同的自然光照條件下都能實現 有效檢測實際標記內容與應標記信息不一致、標記信息扭曲、缺失、粘連等故障，并對扭曲 度、缺失度、粘連度給出綜合評價結果，并將該結果記錄到數據庫中，使包含有英文字母、 阿拉伯數字和廠標圖像信息的噴印標記信息成為產品跟蹤和質量追溯的重要手段。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種鋼卷噴印標記故障診斷系統，其特征在于，包括光源控制系統、圖像采集系統和圖 像處理系統，其中，光源控制系統包括亮度調節單元和波長調節單元，使被采集噴印標記的 亮度和對比度適中；圖像采集系統中設有工業相機，包括相機視角調整單元、圖像采集單元 和圖像傳輸單元，圖像采集單元采集鋼卷曲面噴的標記信息并經圖像傳輸單元發送至圖像處 理系統；所述圖像處理系統中包括圖像預處理單元、興趣區域提取單元、標記識別單元、標 記故障診斷單元和輸出顯示單元，其中：所述圖像預處理單元用于將采集的彩色圖像變換為 黑白圖像、對黑白圖像進行降噪處理、對曲面圖像采用圓柱展開法矯正為平面圖像，圓柱展 開法在多行字符情況下可有效避免行字符分割錯誤；所述興趣區域提取單元用于將圖中有用 的標記信息與背景信息進行分離，并將分離出的標記信息進行分割，使分割后的每個區域只 包含一個標記信息；所述標記識別單元首先將提取出的不同分辨率的圖像，歸一化為統一分 辨率，然后采用針對噴印鋼卷標記預訓練好的深度學習網絡對所采集的圖像樣本進行分類識 別；所述標記故障診斷單元可診斷噴印標記與生產計劃一致性故障和噴印標記生產質量故障； 通過對扭曲度、缺失度和粘連度設定上下限值，根據每種情況單獨做出超限報警；所述輸出 顯示單元通過網絡將標記診斷結果信息傳送至上位機或者移動終端中進行顯示。