CN103530642A - 雷管自动识别机以及雷管编码图像识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷管自动识别机，其包括：图像采集装置和PC端，所述图像采集装置包括外壳、雷管定位器、图像采集头和驱动装置，所述PC端包括识别单元和存储单元。本发明能够高效、准确、安全的识别每一发雷管，达到快速发放雷管，减少现场人工发放雷管的时间，提高劳动效率，杜绝雷管发放错误，从而实现科学化、智能化、自动化的雷管发放体系。

Description

雷管自动识别机以及雷管编码图像识别方法

技术领域

本发明属于雷管自动识别技术领域，具体地说，本发明涉及一种雷管自动识别机。进一步，本发明还涉及一种应用于所述雷管自动识别机的识别方法。

背景技术

公安部门规定雷管的使用必须明确登记造册，表明保管人、发放人、领用人、使用项目、使用地点、数量、类型，废品等，所有事项缺一不可，有严格的使用制度。

目前，使用雷管的单位基本上依照公安部门的要求在管理使用雷管，在发放雷管的手续上也大致相同，即“人工抄码、登记、计数、签字、发放、存档”。雷管用量小的单位采用人工发放，基本可以满足生产的需要，但是，雷管使用量较大的单位，如果要在短时间里大批量发放雷管，需要花很多的人力和更长的时间，这严重阻碍了生产效率，根本不能适应高速发展的现代化生产的需要。此外，人工发放雷管的缺陷还有：（1）不能高效、准确地完成生产中雷管发放所有登记领用手续；（2）存在人为因素很多，容易造成发放错误。

有些企业由于雷管管理十分混乱，不仅给矿企造成事故隐患，而且给一些盗窃者以可乘之机。他们中有的利用盗窃来的雷管炸鱼、采石盖房，有的贩卖牟取爆利，更为严重的是个别坏人制造爆炸事件，给人民生命和国家财产造成了重大损失，扰乱了社会治安。

随着国家相关部门对雷管等危险品流通过程严格控制，要求实际生产中的雷管管理越来越细化到位，对雷管生产和使用要纳入计算机自动管理似乎近在眼前，所以雷管编码的快速、有效地识别应用于管理也越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效、准确、安全的雷管自动识别机。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现的：

雷管自动识别机，包括：

图像采集装置，其包括

外壳，

设于所述外壳内的雷管定位器，

邻近所述雷管定位器设置的图像采集头，

驱动装置，用于驱动所述图像采集头环绕所述雷管定位器转动；

PC端，其通过数据接口与所述图像采集装置连接，所述PC端包括：

识别单元，用于对所述图像采集装置采集的雷管编码图像进行识别，

存储单元，用于存储识别后的雷管编码图像数据。

进一步，所述雷管定位器包括：

石英玻璃套管，用于容纳雷管；

第一基座和第二基座，所述第一基座和第二基座相对设置，所述石英玻璃套管设于所述

第一基座和第二基座之间；

防爆密封圈，其设于所述石英玻璃套管端部；

位置传感器，其设于所述石英玻璃套管端部。

进一步，所述防爆密封圈包括第一防爆密封圈和第二防爆密封圈，所述第一防爆密封圈设于所述石英玻璃套管一端的内部，所述第二防爆密封圈设于所述石英玻璃套管另一端的外部，并且，所述第二防爆密封圈嵌入所述第二基座中。防爆密封圈使用硅胶材料，具有柔韧和弹性，作用是在两个基座和石英玻璃套管之间形成密封,使石英套管内腔与其它部件完全隔离，并具有缓冲作用，故雷管在石英套管独立空间里实现防爆效果。

进一步，所述石英玻璃套管的内径与所述雷管的外径相适应。

进一步，所述第二基座中设有雷管入口。

进一步，所述第二基座内壁上指示灯，所述指示灯与所述位置传感器信号连接。

进一步，所述驱动装置包括有马达带动的第一同步带轮和设于所述图像采集头一端的第二同步带轮，所述第一同步带轮通过同步带带动所述第二同步带轮。

进一步，图像采集装置数量为4个。

9、雷管编码图像识别方法，应用于以上所述的雷管自动识别机，包括：

图像采集步骤，使用图象采集头围绕雷管旋转370度获得雷管编码区域全息图像；

识别步骤，包括：

对采集到的雷管编码图像进行区域处理，保留编码位置有效范围的图像，

对图像进行灰度化，灰度后的图像进行二值化得到黑白二色图像，二值化后的图像进行梯度锐化并去除噪点，

扫描整个图像，当发现一个黑色像素就考察和它直接或间接相连的黑色像素有多少，如果大于一个设定值，就可以认识它是有效点，否则就认为它是离散噪点，将其从图像中去掉，

用中值滤波技术进行中值滤波，保护图像边缘并再去除噪点，

得到的图像进行水平位置调整，分别计算出左右像素的平均高度，再求斜率，根据斜率重新组织图像里包含从新图到旧图的像素的映射，如果新图中像素映射到旧图超出旧图范围，则将超出旧图范围的像素置白色，

对雷管编码图像进行分割，得到可识别的字符区域，

对单一字符的图像进行识别，得到准确的单一字符结果，

识别后的雷管编码数据自动存入存储单元，按照设定的程序自动编辑后形成各种文件，同时生成各种报表，可以按照不同条件进行查询，并打印出来。

本发明的有益效果是：本发明能够高效、准确、安全的识别每一发雷管，达到快速发放雷管，减少现场人工发放雷管的时间，提高劳动效率，杜绝雷管发放错误，从而实现科学化、智能化、自动化的雷管发放体系。

附图说明

图1是本发明所述的雷管自动识别机的立体图；

图2是本发明所述的雷管自动识别机的图像采集装置的横截面图；

图3是本发明所述的雷管自动识别机的雷管定位器的横截面图。

具体实施方式

为了对本发明的结构、特征及其功效，能有更进一步地了解和认识，现举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下：

如图1本发明所述的雷管自动识别机包括图像采集装置1和PC端2。PC端2其通过数据接口与图像采集装置1连接，所述PC端2包括：识别单元，用于对所述图像采集头采集的雷管编码图像进行识别；存储单元，用于存储识别后的雷管编码图像数据。

如图2所示，图像采集装置1包括：外壳11、设于外壳11内的雷管定位器12、邻近所述雷管定位器12设置的图像采集头13、用于驱动所述图像采集头13环绕所述雷管定位器12转动驱动装置14和PC端2。

如图3所示，雷管定位器12包括：用于容纳雷管121的石英玻璃套管122、第一基座123、第二基座124、第一防爆密封圈125、第二防爆密封圈126以及位置传感器127。

如图3所示，第一基座123和第二基座124相对设置，石英玻璃套管122设于第一基座3和第二基座124之间。进一步，第一防爆密封圈125设于石英玻璃套管122一端的内部，第二防爆密封圈126设于石英玻璃套管122另一端的外部，并且，第二防爆密封圈126嵌入第二基座124中。进一步，位置传感器127设于石英玻璃套管2端部。优选地，石英玻璃套管122的内径与雷管121的外径相适应。优选地，第二基座124中设有雷管入口。入口呈喇叭型，便于雷管顺利插入石英玻璃套管122内，导向角Ф12.5mm×60°。

雷管定位器12专门匹配雷管的装置，其管状、内径稍大于雷管外径，将雷管插入雷管定位器中，位置传感器127自动检测到雷管是否到规定的底位，如果雷管没有到规定的底位，指示灯未亮报警提示，人工给予调整到位，未到位传感的间隙时间150毫秒。

如图2-3所示，第二基座124内壁上设有指示灯15，指示灯15与位置传感器127信号连接。

如图2所示，驱动装置14包括有马达141带动的第一同步带轮142和设于图像采集头13一端的第二同步带轮143，第一同步带轮142通过同步带144带动第二同步带轮143。

使用时，当雷管123插入石英玻璃套管122接触到位置传感器127时，位置传感器127将接触信号传送给指示灯15和马达141，指示灯15灯亮后，马达141开始转动工作（指示灯15未亮，马达141不工作，不采集图像），带动第一同步带轮142，第一同步带轮142通过同步带144的链接带动11第二同步带轮143，从而使图像采集头13同步围绕石英玻璃套管122旋转，图像采集头13隔着石英玻璃套管122采集雷管编码图像，石英玻璃管122具有较好的透明度，可以清晰的分辨每一个编码，图像采集完成后即时通过数据接口传送编码图像给PC端2的识别单元进行识别；未读到编码（成像和识别）的时间是4秒。。

本发明所述的雷管编码图像识别方法，应用于所述的雷管自动识别机，其特征在于，包括：

图像采集步骤，使用图象采集头围绕雷管旋转370度获得雷管编码区域全息图像。

识别步骤，对采集到的雷管编码图像进行区域处理，保留编码位置有效范围的图像；对图像进行灰度化，灰度值为255的像素为白色，灰度值为0的像素为黑色，灰度后的图像进行二值化得到黑白二色图像；二值化后的图像进行梯度锐化并去除噪点，锐化可以让模糊的边缘变清楚，同时选择一个合适的阈值可以减弱和消除细小的噪点；扫描整个图像，当发现一个黑色像素就考察和它直接或间接相连的黑色像素有多少，如果大于一个设定值，就可以认识它是有效点，否则就认为它是离散噪点，将其从图像中去掉；用中值滤波技术“低通滤波器”进行中值滤波，保护图像边缘并再去除噪点；得到的图像要进行水平位置调整，分别计算出左右像素的平均高度，再求斜率，根据斜率重新组织图像里包含从新图到旧图的像素的映射，如果新图中像素映射到旧图超出旧图范围，则将超出旧图范围的像素置白色，倾斜度调整是为了使字符处于同一水平位置，有利于图像的分割；图像识别只能根据每个字符的特征进行识别，所以要对雷管编码图像进行分割，自下而上和自上而下对图像进行逐行扫描，当分别找到第一个黑色像素点时，找到图像的高度范围；对图像在已知的高度范围内，自左而右逐列扫描，当遇到第一个黑色像素点时，认为是该字符的开始，直到一列没有黑色像素出现时，认为该字符分割结束，然后继续扫描，直到图像最右边；在已知每字符宽度范围内再重复第一步，则可以确定每字符的高度范围；因为雷管编码字符大小不一，为了提高识别准确率，还需要对分割的字符图像进行归一化调整，归一化方法是先得到原来字符的高度，并与系统要求的高度进行比较，得出高度变换系数，然后根据这个系数得到变化后应有的宽度，得出高度、宽度后，把新图像里的点按照插值的方法映射到原图像。

当雷管编码图像预处理完成后，识别单元将对单一字符的图像进行识别，雷管的编码识别除了技术之外，还采用了针对雷管编码的特征点识别技术；将雷管编码的单一字符图像转为固定大小的点阵模式分析，抽取其特征信息点数据，并由人工指定为某一字符对应字符图像进行学习，对雷管编码字符图像进行学习后，按一定格式将字符与信息点数据保存在内部的识别信息库中，当有足够多的样本信息库后，就可以进行高效的识别了，从而得到准确的单一字符结果。如果遇到特殊原因，如雷管表面沾污、掉漆等，此时识别结果不准确时，则由人工纠错，同时将特征信息与字符对应保存到信息库中，如果以后再出现类似情况则可以准确识别。

识别后的雷管编码数据自动存入存储单元，按照设定的程序自动编辑后形成各种文件，同时生成各种报表，可以按照不同条件进行查询，并打印出来。

以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。

Claims (9)

1.雷管自动识别机，其特征在于包括：

图像采集装置，其包括：

外壳，

设于所述外壳内的雷管定位器，

邻近所述雷管定位器设置的图像采集头，

驱动装置，用于驱动所述图像采集头环绕所述雷管定位器转动；

PC端，其通过数据接口与所述图像采集装置连接，所述PC端包括：

识别单元，用于对所述图像采集装置采集的雷管编码图像进行识别，

存储单元，用于存储识别后的雷管编码图像数据。

2.根据权利要求1所述的雷管自动识别机，其特征在于，所述雷管定位器包括：

石英玻璃套管，用于容纳雷管；

第一基座和第二基座，所述第一基座和第二基座相对设置，所述石英玻璃套管设于所述第一基座和第二基座之间；

防爆密封圈，其设于所述石英玻璃套管端部；

位置传感器，其设于所述石英玻璃套管端部。

3.根据权利要求2所述的雷管自动识别机，其特征在于，所述防爆密封圈包括第一防爆密封圈和第二防爆密封圈，所述第一防爆密封圈设于所述石英玻璃套管一端的内部，所述第二防爆密封圈设于所述石英玻璃套管另一端的外部，并且，所述第二防爆密封圈嵌入所述第二基座中。

4.根据权利要求2所述的雷管自动识别机，其特征在于：所述石英玻璃套管的内径与所述雷管的外径相适应。

5.根据权利要求2所述的雷管自动识别机，其特征在于：所述第二基座中设有雷管入口。

6.根据权利要求2所述的雷管自动识别机，其特征在于：所述第二基座内壁上设有指示灯，所述指示灯与所述位置传感器信号连接。

7.根据权利要求1所述的雷管自动识别机，其特征在于，所述驱动装置包括有马达带动的第一同步带轮和设于所述图像采集头一端的第二同步带轮，所述第一同步带轮通过同步带带动所述第二同步带轮。

8.根据权利要求1所述的雷管自动识别机，其特征在于，所述图像采集装置数量为4个。

9.雷管编码图像识别方法，应用于权利要求1-8中任一所述的雷管自动识别机，其特征在于，包括：

图像采集步骤，使用图象采集头围绕雷管旋转370度获得雷管编码区域全息图像；

识别步骤，包括：

对采集到的雷管编码图像进行区域处理，保留编码位置有效范围的图像，

对图像进行灰度化，灰度后的图像进行二值化得到黑白二色图像，二值化后的图像进行梯度锐化并去除噪点，

扫描整个图像，当发现一个黑色像素就考察和它直接或间接相连的黑色像素有多少，如果大于一个设定值，就可以认识它是有效点，否则就认为它是离散噪点，将其从图像中去掉，

用中值滤波技术进行中值滤波，保护图像边缘并再去除噪点，

得到的图像进行水平位置调整，分别计算出左右像素的平均高度，再求斜率，根据斜率重新组织图像里包含从新图到旧图的像素的映射，如果新图中像素映射到旧图超出旧图范围，则将超出旧图范围的像素置白色，

对雷管编码图像进行分割，得到可识别的字符区域，

对单一字符的图像进行识别，得到准确的单一字符结果，

识别后的雷管编码数据自动存入存储单元，按照设定的程序自动编辑后形成各种文件，同时生成各种报表，可以按照不同条件进行查询，并打印出来。

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