復(fù)雜環(huán)境下刀具DPM碼識別技術(shù)研究.pdf

1、二維條碼作為一種新興的信息識別技術(shù)，在產(chǎn)品銷售、廣告、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、電子商務(wù)等領(lǐng)域具有廣泛而成熟的應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)中，由于二維條碼具有占用面積小、信息量大、可靠性高、糾錯能力強及保密性好等多種優(yōu)點，已成為直接零件標(biāo)識（Direct Part Marking，DPM）技術(shù)的首選，其生成的二維條碼作為機械零件、刀具等生產(chǎn)要素生命周期中的唯一永久標(biāo)識，稱為直接標(biāo)識碼或DPM碼，可以實現(xiàn)產(chǎn)品信息的實時追蹤和管理。由于金屬刀具本身特有的不利識別

2、因素以及流通中不可避免的污染因素，利用傳統(tǒng)條碼識讀技術(shù)直接對標(biāo)刻在刀具上的DPM碼進(jìn)行識別具有一定難度。因此，迫切需要進(jìn)行面向刀具表面二維條碼的識讀方法研究。
　　本文以生產(chǎn)車間中的刀具DPM碼為對象，針對復(fù)雜環(huán)境下刀具條碼易受到光照不均、曲面畸變、銹蝕磨損等因素影響，傳統(tǒng)技術(shù)無法準(zhǔn)確識讀的問題，提出了一套適合復(fù)雜環(huán)境的刀具DPM碼識讀方案，力圖實現(xiàn)車間流通環(huán)境下刀具DPM碼的準(zhǔn)確識別與信息讀取。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下：

3、r>　　（1）提出了一種適用于刀具表面光照不均DPM碼的識讀方案。從光照不均問題產(chǎn)生的原因入手，針對條碼圖像的低對比度問題，利用人工蜂群算法自適應(yīng)選取非完全Beta函數(shù)的參數(shù)，實現(xiàn)了DPM碼圖像的對比度自適應(yīng)增強；針對刀具表面條碼數(shù)據(jù)區(qū)域易被高光覆蓋導(dǎo)致無法識讀的問題，在分析其產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合優(yōu)化設(shè)計的光源設(shè)備，提出基于隨機共振原理的高光源頭抑制算法。實驗結(jié)果表明，通過從源頭上抑制高光的產(chǎn)生，可以較好地解決刀具表面的光照不均問題。

4、
　?。?）提出了兩種適用于產(chǎn)生曲面畸變的柱形刀具表面DPM碼的識讀方案。第一種方案結(jié)合相機自標(biāo)定和透視投影原理，在考慮鏡頭非線性畸變的條件下建立柱面DPM碼的畸變校正模型，實現(xiàn)柱面DPM碼圖像的畸變校正。第二種方案在圖像拼接算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合配套的刀具條碼序列圖像采集設(shè)備，實現(xiàn)DPM碼的完整拼接。由于小縫隙內(nèi)的DPM碼區(qū)域可近似為均勻無畸變，因此拼接出的DPM碼可抵消柱面大曲率畸變。實驗結(jié)果表明所提出算法對于刀具條碼的柱面畸變具

5、有良好的抑制效果。
　?。?）提出了一種基于多信息決策級融合的刀具分類識別方法，利用刀具本身的重量、輪廓，以及殘余條碼紋理等特征，分別建立識別模型，并通過融合多個特征識別模型的綜合決策完成刀具產(chǎn)品的確定和對應(yīng)條碼信息的恢復(fù)。實驗證明所提出算法較好地解決了DPM碼由于油污、磨損、銹蝕等原因?qū)е率?、刀具追蹤斷路的問題，具有良好的實用性。
　?。?）在上述研究成果基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套面向車間刀具DPM碼的專用識讀系統(tǒng)。分別對該系統(tǒng)