基于機(jī)器視覺(jué)的重軌熱軋標(biāo)識(shí)檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路技術(shù)正朝著高速度、大運(yùn)量和自動(dòng)化牽引方向邁進(jìn)，鐵軌重載化和高速化已成為一個(gè)必然趨勢(shì)，這對(duì)鐵路重軌的質(zhì)量提出了更高的要求。我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的部分重軌已經(jīng)用于出口國(guó)外。出口產(chǎn)品對(duì)重軌商標(biāo)檢查比較嚴(yán)格。重軌商標(biāo)的質(zhì)量成為影響重軌整體質(zhì)量的重要因素之一，直接影響到重軌的整體經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本課題以某大型鋼鐵企業(yè)軌梁廠的熱態(tài)重軌表面質(zhì)量檢測(cè)為背景進(jìn)行研究，針對(duì)該廠目前主要依靠人工檢測(cè)法來(lái)觀察重軌商標(biāo)質(zhì)量的現(xiàn)狀

2、，設(shè)計(jì)了一套重軌熱態(tài)下標(biāo)識(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用機(jī)器識(shí)別技術(shù)對(duì)重軌標(biāo)識(shí)進(jìn)行智能檢測(cè)，克服了人工檢測(cè)法效率低、受人為主觀因素影響大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢測(cè)實(shí)時(shí)性低且存在大量檢測(cè)盲區(qū)等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重軌標(biāo)識(shí)的在線檢測(cè)。系統(tǒng)在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域具有極高的實(shí)用價(jià)值。
　　 本系統(tǒng)采用基于機(jī)器視覺(jué)的技術(shù)對(duì)重軌進(jìn)行檢測(cè)，由于其使用環(huán)境特殊，受生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的低光照、重粉塵、高噪聲和設(shè)備振動(dòng)等因素影響，使得系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中存在三個(gè)主要關(guān)鍵點(diǎn)：系統(tǒng)原始圖像

3、信息的獲取、圖像預(yù)處理算法研究、字符識(shí)別技術(shù)。
　　 本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將在光照環(huán)境復(fù)雜的情況下，對(duì)重軌熱軋標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行檢查，這就對(duì)系統(tǒng)原始信息的獲取技術(shù)提出了更高要求。獲取高質(zhì)量的原始圖像信息成為系統(tǒng)的研究重點(diǎn)之一。
　　 圖像預(yù)處理的目的是將標(biāo)識(shí)信息從圖像中檢測(cè)并分割出來(lái)。論文以重軌圖像預(yù)處理過(guò)程為主線，研究了圖像增強(qiáng)、圖像分割、標(biāo)識(shí)區(qū)域定位等算法。首先，針對(duì)重軌圖像存在的灰度對(duì)比度不均、圖像有雜點(diǎn)、標(biāo)識(shí)邊緣不清晰等問(wèn)題

4、對(duì)圖像進(jìn)行了預(yù)處理研究。然后，根據(jù)重軌圖像存在的高亮度線性特征，對(duì)圖像進(jìn)行背景區(qū)域分割。最后，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)圖像分割方法的研究，提出了適合本系統(tǒng)的基于圖像水平和垂直投影的方法對(duì)圖像標(biāo)識(shí)區(qū)域進(jìn)行定位和字符分割。
　　 字符識(shí)別技術(shù)是本系統(tǒng)最主要的關(guān)鍵點(diǎn)，針對(duì)重軌標(biāo)識(shí)樣本少的特點(diǎn)，在分析各種分類(lèi)器優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用了支持向量機(jī)方法進(jìn)行字符識(shí)別。本文在對(duì)字符成功分割和歸一化處理之后，對(duì)重軌標(biāo)識(shí)字符的特征提取方法進(jìn)行研究，然后用提取的特征