CN109284755A - 基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，包括铁钢包及其车辆载体，还包括车辆载体位置检测装置、图像采集装置、上位机，上位机内设有图像识别模块，车辆载体位置检测装置、图像采集装置分别与上位机连接，铁钢包外侧面设有与铁钢包一一对应的涂刷包号，车辆载体位置检测装置检测到车辆载体位置信号后传送到上位机，上位机根据位置信号判断车辆载体位置并指令图像采集装置获取铁钢包运动图像，上位机图像识别模块根据铁钢包运动图像识别涂刷包号并识别出对应的铁钢包。本发明采用计算机图像识别技术，识别结果可靠、使用方便安全。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产设备监测技术领域，尤其是涉及一种基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统。
背景技术
在钢铁行业中，铁水包与钢水包是应用最为广泛、数量最多的重要生产设备之一，用于炼钢厂、铸造厂等企业进行承接铁/钢水、浇筑作业。无论是生产过程中还是设备管理时，对铁钢包的定位、跟踪、调度、管理都仰赖于对包号的识别。在包号识别的过程中，如何准确识别、及时识别是问题的关键，而铁钢包内部上千摄氏度、外部几百摄氏度的高温为包号的识别增加了难度，也进一步影响生产和管理过程，威胁生产安全。
常见的识别方法中，射频标签是一种电子标签，本身不耐高温，无法直接应用在铁钢包识别中。目前有些方案着眼于对射频标签本身进行耐高温处理，运用隔热材料提高标签的耐热程度。该方法仅能有限提升标签的耐温能力，还会加大标签体积，隔热材料的寿命也决定了电子标签的寿命。除此之外，射频标签的数据容量很低，所能存储的信息量十分有限，这就导致该方法的数据传输性能受到很大的限制。通过激光扫描识别铁钢包上安装的金属编码条，也可以实现铁钢包识别。但该种方法激光光路一旦倾斜，可能影响识别结果。除此之外，设备造价高也是其缺点。
因此，需要一种准确、可靠、耐高温的铁钢包号识别方法。
发明内容
本发明是为了解决钢铁生产过程中高温恶劣条件导致的铁钢包识别困难、识别装置寿命低、稳定性及可靠性差等问题，提供一种采用计算机图像识别技术进行识别的、识别结果可靠、使用方便安全的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，包括铁钢包及其车辆载体，还包括车辆载体位置检测装置、图像采集装置、上位机，所述的上位机内设有图像识别模块，所述的车辆载体位置检测装置、图像采集装置分别与上位机连接，所述的铁钢包外侧面设有与铁钢包一一对应的涂刷包号，所述的车辆载体位置检测装置检测到车辆载体位置信号后传送到上位机，所述的上位机根据位置信号判断车辆载体位置并指令图像采集装置获取铁钢包运动图像，所述上位机图像识别模块根据铁钢包运动图像识别涂刷包号并识别出对应的铁钢包。
作为优选，所述的车辆载体位置检测装置包括沿车辆载体行进路线布置的至少两个且间隔设置的重量传感器。
作为优选，所述的车辆载体位置检测装置包括两个车辆运行接近传感器，所述的车辆运行接近传感器为有源磁钢车轮传感器，所述两个车辆运行接近传感器间隔设置于车辆载体行进路线上。本方案的两个车辆运行接近传感器，可单独或与重量传感器结合使用，作为图像采集装置开始与结束摄像的信号点，与重量传感器一同使用时，两个车辆运行接近传感器设于多个重量传感器的中间位置，上位机根据重量传感器信号判定车辆载体移动方向后，再根据两个车辆运行接近传感器的信号，指令图像采集装置开始与结束摄像。
作为优选，所述的图像采集装置设有高速摄像机。为了能够在载体车辆过车时本方案系统能够动态清晰拍摄铁钢包涂刷包号，可采用高速摄像机，连续拍摄多张图片，还可根据需要增设照明设备，以便光线条件差时也能清晰拍摄。
作为优选，所述的涂刷包号采用耐高温油漆或激光镭射制作。采用耐高温油漆或激光镭射制作设于铁钢包上的涂刷包号，可保证涂刷包号持久可辨认；涂刷包号如有损坏，需按照原样重新制作。
作为优选，所述的上位机与物联网系统连接。
本方案所说的铁钢包号识别，实际上是对铁钢包外的涂刷包号的图像进行识别，方案采用在铁钢包外侧设置与铁钢包一一对应的涂刷包号，系统识别时通过识别涂刷包号图像即可直接识别铁钢包，而不是采用通过对载体的跟踪来间接跟踪铁钢包的方法，因为载体跟踪的方法受限于有无天车等载体，且因为其间接的工作方式，导致铁钢包与载体需要有对应关系，设备更换会影响跟踪过程，这就会大大限制了灵活性及可应用场景范围；由于铁钢包必须通过载体(铁路车辆或天车)运输，因此本方案对载体车轮采用车轮传感器作为检测装置，可采用重量传感器，通过远近多个重量传感器的称重数据的比较，可以实现车辆运行方向的判断；本方案还可采用有源磁钢车轮传感器作为载体车辆运行接近传感器，当导磁物体(如车轮)接近有源磁钢时，磁场的变化使得有源磁钢输出正脉冲，当导磁物体(如车轮)从接近位置远离有源磁钢时，有源磁钢输出电压为0，需要说明的是，跟无源磁钢相比，有源磁钢支持低速过车，而无源磁钢在车速较低时由于磁感应信号过小，无法检测，当车辆运行接近传感器监测到载体车辆运行并接近后，把信号通过无线或有线方式反馈到上位机，上位机连通并控制图像采集装置工作，图像采集装置采集铁钢包上设置的涂刷包号信息，并把采集到的涂刷包号图片信息传回上位机进行分析，上位机设有图像识别模块能识别出准确的对应铁钢包；此外，本方案的铁钢包号识别系统还可通过上位机与其它铁钢包管理系统结合，也可用于铁钢包跟踪对位，可融合进各种物联网系统。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)铁钢包外表面设置涂刷包号，简单易行耐高温；(2)快速连续摄像，保证图像清晰度及涂刷包号识别准确性；(3)可与铁钢包管理系统结合，也可用于铁钢包跟踪对位，可融合进各种物联网系统。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示，基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，包括铁钢包及其车辆载体，还包括车辆载体位置检测装置、图像采集装置、上位机，上位机内设有图像识别模块，车辆载体位置检测装置、图像采集装置分别与上位机连接，铁钢包外侧面设有与铁钢包一一对应的涂刷包号，车辆载体位置检测装置检测到车辆载体位置信号后传送到上位机，上位机根据位置信号判断车辆载体位置并指令图像采集装置获取铁钢包运动图像，上位机图像识别模块根据铁钢包运动图像识别涂刷包号并识别出对应的铁钢包；
车辆载体位置检测装置包括沿车辆载体行进路线布置的两个相互间隔设置的重量传感器；或者，车辆载体位置检测装置包括两个车辆运行接近传感器，车辆运行接近传感器为有源磁钢车轮传感器，两个车辆运行接近传感器间隔设置于车辆载体行进路线上；
图像采集装置设有高速摄像机；
涂刷包号采用耐高温油漆或激光镭射制作；
上位机与物联网系统连接。
具体实施过程是，铁钢包外侧设置与铁钢包一一对应的涂刷包号图片，铁钢包通过载体(铁路车辆或天车)运输时，上位机通过接收到的沿车辆载体行进路线布置的两个重量传感器传感信号的变化，或者，上位机根据两个车辆运行接近传感器的信号，指令图像采集装置开始与结束摄像，图像采集装置采集铁钢包图像并传回上位机进行分析，图像识别模块可根据图像识别出涂刷包号并准确的对应铁钢包；
此外，两种车辆载体位置检测装置也可一同使用，将两个车辆运行接近传感器布置在两个重量传感器之间，重量传感器感受重量变化的范围比较大，而车辆运行接近传感器可以对车辆载体位置进行精确感应，二者配合使用，一是可以提高使用时的安全性，二是提高车辆载体位置判断的范围和准确性，三是两种传感器分别与上位机连接，可防止一种传感器失效即无法对车辆载体位置进行检测的情况。
本方案的铁钢包号识别系统还与铁钢包管理系统结合，可用于铁钢包跟踪对位，融合进各种物联网系统。
Claims (6)
1.一种基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，包括铁钢包及其车辆载体，其特征在于，还包括车辆载体位置检测装置、图像采集装置、上位机，所述的上位机内设有图像识别模块，所述的车辆载体位置检测装置、图像采集装置分别与上位机连接，所述的铁钢包外侧面设有与铁钢包一一对应的涂刷包号，所述的车辆载体位置检测装置检测到车辆载体位置信号后传送到上位机，所述的上位机根据位置信号判断车辆载体位置并指令图像采集装置获取铁钢包运动图像，所述上位机图像识别模块根据铁钢包运动图像识别涂刷包号并识别出对应的铁钢包。
2.根据权利要求1所述的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，其特征是，所述的车辆载体位置检测装置包括沿车辆载体行进路线布置的至少两个且间隔设置的重量传感器。
3.根据权利要求1所述的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，其特征是，所述的车辆载体位置检测装置包括两个车辆运行接近传感器，所述的车辆运行接近传感器为有源磁钢车轮传感器，所述两个车辆运行接近传感器间隔设置于车辆载体行进路线上。
4.根据权利要求1所述的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，其特征是，所述的图像采集装置设有高速摄像机。
5.根据权利要求1所述的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，其特征是，所述的涂刷包号采用耐高温油漆或激光镭射制作。
6.根据权利要求1所述的基于计算机图像识别技术的铁钢包号识别系统，其特征是，所述的上位机与物联网系统连接。
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