期刊介绍
期刊导读
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- 07/27机器视觉技术在工业检测中的应用综述
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机器视觉技术在工业检测中的应用综述
机器视觉主要研究用计算机来模拟人的视觉功能,通过摄像机等得到图像,然后将它转换成数字化图像信号,再送入计算机,利用软件从中获取所需信息,做出正确的计算和判断,通过数字图像处理算法和识别算法,对客观世界的三维景物和物体进行形态和运动识别,根据识别结果来控制现场的设备动作。从功能上来看,典型的机器视觉系统可以分为:图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分,计算机视觉是研究试图建立从图像或者多维数据中获取“所需信息”的人工智能识别系统。正广泛地应用于医学、军事、工业、农业等诸多领域中。
视觉技术研究与应用的必要性
视觉技术在国内外发展极其必要。2008年经济危机极大冲击了美国至全球的各个领域。美国汽车制造业 “Big Three”频临破产,进一步自动化是唯一出路。美国政府推行“Made in US” 计划。出台多个政策刺激鼓励企业技术发明创新,视觉技术的应用就显得非常必要。近年在国内,劳动力工资成本大幅提高,很多生产企业迁移到人力资源更低廉的国家和区域,食品、医药质量事件不断。“Made in China”在世界声誉亟需提高,为提高质量保持竞争力,各领域的视觉检测及高度自动化势在必行。视觉检测对工业自动化的重要性与日俱增,工业自动化需求对视觉技术的推动高度集成化。
国外典型研究与应用
对于机器视觉技术,世界各国都在研究与应用。1994年S.T rika等研究了一种基于机器视觉的多面体零件特征提取技术,获得零件特征。1998年,J.Merlet等将机器视觉技术应用于部件装配。同年, Du-Ming Tsai等将机器视觉和神经网络技术相结合, 实现对机械零件表面粗糙度的非接触测量。2003年,Eladaw .iA.E将机器视觉技术用于数控铣加工中, 以获得实时加工数据。日本的视觉识别机器人研究,从数量或研究成果看都占据着明显的领先地位.美英德韩也都在开展相关研究。国外的卡耐基-梅隆等提出了一种在视频帧中检测文字的方法。韩国Soongsil大学的Kim基于支持向量机和Camshift算法检测视频帧中的文字。
国内典型研究与应用
相对国外,国内计算机视觉技术应用研究起步较晚,与国外有差距,还需进一步在深度、广度及实践方面作出努力。国内的李留格等采用BP神经网络来进行轮胎胎号字符识别;李朝辉等利用形态算子提取视频帧的高频分量,把文本字符从复杂的视频中分离出来;周详等利用改进的BP神经网络对字符进行识别,提高了识别率和识别速度。字符识别技术是机器视觉领域的一个重要分支,在文字信息处理,办公自动化、实时监控系统等高技术领域,都有重要的使用价值和理论意义。
机器视觉识别技术应用实例
当前,机器视觉已成功地应用于工业检测领域,大幅度地提高了产品的质量和生产效率。譬如,企业中用于检测输血袋编号。在血袋生产过程中,血袋上的字符编号的正确和唯一是必不可少的检测信息。依靠工人的肉眼逐条检测带状转印薄膜上的字符串,来追踪血袋编号是否错印,劳动强度大,效率低,不能从根本上保证检测质量。一旦血袋编号出现重印、错印将会发生严重医疗事故,因此一种基于机器视觉技术的血袋编号字符的提取、识别与错误反馈于一体的检测系统就适时、必要的诞生了,用以提高一次性血袋出厂编号的检测精度和自动化水平,保证产品质量,解决生产实际问题。
字符在线识别系统组成
为达到识别目的,识别系统由硬件和软件构成。硬件系统主要有血袋编号检测台机械结构、LED阵列照明系统、血袋编号图像采集系统、摄像机和计算机等。软件部分是系统的核心,主要由图像预处理、字符定位、字符倾斜校正、字符分割、字符识别等部分组成。
识别系统的实现
系统基于labVIEW编程、图像处理、微型计算机接口技术等实现输血袋的文字在线识别。使用图像灰度化技术、平滑、校正、直方图均衡化等技术进行图像预处理。使用投影定位法等对字符进行定位。使用投影法、模版匹配等进行倾斜角度调整。使用垂直投影法对字符进行分割。使用了BP神经网络来识别分割后的字符。为提高识别率,设计训练了三个神经网络:字母网络、数字网络、字母与数字网络。
实验结果
利用该系统做过多次实验,测试了大量数据,整体看,系统稳定可靠,系统对输血袋文字识别程度非常高。本系统提高生产效率和生产过程的自动化程度,并为机器视觉系统应用于此种生产线,提供了成功的先例和经验。但由于各种原因,也会对识别的结果有一定的影响,因此,在识别率方面,尚有一定的差距。
文章来源:《数字技术与应用》 网址: http://www.szjsyyyzz.cn/zonghexinwen/2020/0727/454.html