CN110406755A - 一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，所述方法包含以下步骤：对打印条形码的要求进行预先的设置，包括读取打印模版文件以及设置贴标数量；判断有物品靠近后，通过重量信息采集模块对物品进行称重，将物品的重量信息根据打印模版文件生成带有图形标识符的标签内容，打印标签，并将标签贴到物品上；通过摄像头采集标签图像，通过控制系统判断标签文件的信息是否与上一步骤中设置的标签内容一致；分离出标签内容有误的物品；重复以上步骤，直至标签内容正确的物品达到设置的贴标数量。
Description
技术领域
本发明涉及自动贴标控制领域，具体指有一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统。
背景技术
物联网经济时代，为了能够对每个产品进行溯源跟踪，每个产品都需要外包装，并且能够让消费者知晓产品的所有信息，如产家、产地保质期、生产日期、营养成分、等相关信息。标签是负载这些信息有效方式，特别是标签上的条形码，标签通常是贴在在商品的外包装上，而贴标机就是专门负责实现这一功能的设备。
贴标机通常都具有在线自动贴标功能，其中自动贴标控制系统是贴标机的核心，其控制整个贴标机的所有部件协调工作。目前的贴标机控制系统主要是基于工控机，由工控机实现传感信息检测、标签信息打印等功能，工控机成本较高。另外打印出来的标签中的条形码是否正确对于将来物品的准确识别至关重要，目前的贴标机大部分没有验证打印出来的标签中条形码是否与设置的条形码一致，或者需要手动通过扫描器完成检测，无法实现自动化，同时扫描器增加了整个贴标机的成本。
针对上述的现有技术存在的问题设计一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统是本发明研究的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的问题，提供一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动贴标控制系统，该自动贴标控制系统能够自动感应接近的物品，对物品称重，并将获取的重量信息填入预先设计好的打印模板中，将生成的标签信息通过打印机打印出来，并通过PLC控制机械将标签贴到物品上，从而完成贴标动作。贴标完成后，通过摄像头采集标签图片，并采用基于计算机视觉的方法识别标签上的条形码，将其与原始打印模板上的条形码进行匹配，如果不一致则将对应的物品分离出来。
本发明的技术方案是：
一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，所述方法包含以下步骤：
对打印条形码的要求进行预先的设置，包括读取打印模版文件以及设置贴标数量；
判断有物品靠近后，通过重量信息采集模块对物品进行称重，将物品的重量信息根据打印模版文件生成带有图形标识符的标签内容，打印标签，并将标签贴到物品上；
通过摄像头采集标签图像，通过控制系统判断标签文件的信息是否与上一步骤中设置的标签内容一致；
分离出标签内容有误的物品；
重复以上步骤，直至标签内容正确的物品达到设置的贴标数量。
进一步地，所述打印模版文件包含固定信息内容模版和扩展打印内容模版，所述固定信息内容模版包含预先设置在储存模块中的文字、图片或者表格；所述扩展打印内容模版可根据物品的重量信息生成相应的图形标识符，所述图形标识符包括二维码、条形码。
进一步地，所述重量信息采集模块通过称重传感器对物品进行称重，获取物品的重量信息，以便判断物品的重量是否在设定的范围内。
进一步地，判断标签文件的信息是否与设置的标签内容一致，具体包括以下步骤：
图像倾斜校正：根据图形标识符的灰度坐标分布情况，确定图形标识符的中心，再根据图形标识符图像像素的方差大小来判断条形码图像的倾斜方向，从而计算出图形标识符相对于参考坐标系的转角，最后根据坐标变换原理对原始图形标识符图像像素进行坐标变换；
图像去噪处理：采用中值滤波算法与最大类间方差算法相结合的方式，先采用中值滤波算法有效的去除脉冲型噪声，再采用最大类间方差算法去除其它类型的噪声；
图像二值化处理：去除部分边缘信息，同时二值化处理使得图像的数据量得到极大的降低；
判断图形标识符起始方向：根据图形标识符中设置有的起始码和终止码判断起始方向；
对图形标识符进行译码后与之前设置的标签内容进行对比。
一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统，包括中央控制处理模块，所述中央控制处理模块连接有打印模版文件提取模块、接近信息采集模块、重量信息采集模块、打印控制模块、PLC控制模块、图像采集模块、图形标识符识别模块，所述图形标识符识别模块包含：图像倾斜校正模块、图像去噪处理模块、图像二值化模块、图形标识符起始方向判别模块、图形标识符译码模块；所述中央控制处理模块可根据重量信息采集模块传来的信息打印带有重量信息的标签，并通过PLC控制模块将标签贴到物体上，最后通过图形标识符识别模块读取标签信息并与通过中央控制处理模块判断标签文件的信息是否与所需设置的标签内容一致。
本发明的优点：
本发明的有益效果是提供了一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动贴标控制系统，该系统能够根据预先设计好的模板获取信息并生成打印内容，采用计算机视觉的方法在线打印标签，并识别打印出来的标签中的图形标识符，具有很高的识别正确率，通过与原始模板标签中的条形码进行比对，从而避免了打印的标签出错，可广泛应用于各种不同物品的贴标控制。
附图说明
图1是本发明实施例中系统的具体控制流程图。
图2是本发明实施例的系统构成框图。
图3是本发明实施例中条形码识别模块构成图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
实施例一：
参考图1，一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，所述方法包含以下步骤：
对打印条形码的要求进行预先的设置，包括读取打印模版文件以及设置贴标数量；
判断有物品靠近后，通过重量信息采集模块对物品进行称重，将物品的重量信息根据打印模版文件生成带有图形标识符的标签内容，打印标签，并将标签贴到物品上；
通过摄像头采集标签图像，通过控制系统判断标签文件的信息是否与上一步骤中设置的标签内容一致；
分离出标签内容有误的物品；
重复以上步骤，直至标签内容正确的物品达到设置的贴标数量。
进一步地，所述打印模版文件包含固定信息内容模版和扩展打印内容模版，所述固定信息内容模版包含预先设置在储存模块中的文字、图片或者表格；所述扩展打印内容模版可根据物品的重量信息生成相应的图形标识符，所述图形标识符包括二维码、条形码。
进一步地，所述重量信息采集模块通过称重传感器对物品进行称重，获取物品的重量信息，以便判断物品的重量是否在设定的范围内。
进一步地，判断标签文件的信息是否与设置的标签内容一致，具体包括以下步骤：
图像倾斜校正：根据图形标识符的灰度坐标分布情况，确定图形标识符的中心，再根据图形标识符图像像素的方差大小来判断条形码图像的倾斜方向，从而计算出图形标识符相对于参考坐标系的转角，最后根据坐标变换原理对原始图形标识符图像像素进行坐标变换；
图像去噪处理：采用中值滤波算法与最大类间方差算法相结合的方式，先采用中值滤波算法有效的去除脉冲型噪声，再采用最大类间方差算法去除其它类型的噪声；
图像二值化处理：去除部分边缘信息，同时二值化处理使得图像的数据量得到极大的降低；
判断图形标识符起始方向：根据图形标识符中设置有的起始码和终止码判断起始方向；
对图形标识符进行译码后与之前设置的标签内容进行对比。
实施例二：
参考图2-3，一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统，可以实现实施例一中的自动控制方法，包括中央控制处理模块01，所述中央控制处理模块01连接有打印模版文件提取模块02、接近信息采集模块03、重量信息采集模块04、打印控制模块05、PLC控制模块06、图像采集模块07、图形标识符识别模块08，所述图形标识符识别模块08包含：图像倾斜校正模块210、图像去噪处理模块211、图像二值化模块212、图形标识符起始方向判别模块213、图形标识符译码模块214；所述中央控制处理模块01可根据重量信息采集模块04传来的信息打印带有重量信息的标签，并通过PLC控制模块04将标签贴到物体上，最后通过图形标识符识别模块08读取标签信息并与通过中央控制处理模块01判断标签文件的信息是否与所需设置的标签内容一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：
对打印条形码的要求进行预先的设置，包括读取打印模版文件以及设置贴标数量；
判断有物品靠近后，通过重量信息采集模块对物品进行称重，将物品的重量信息根据打印模版文件生成带有图形标识符的标签内容，打印标签，并将标签贴到物品上；
通过摄像头采集标签图像，通过控制系统判断标签文件的信息是否与上一步骤中设置的标签内容一致；
分离出标签内容有误的物品；
重复以上步骤，直至标签内容正确的物品达到设置的贴标数量。
2.根据权利要求1所述的一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，其特征在于：所述打印模版文件包含固定信息内容模版和扩展打印内容模版，所述固定信息内容模版包含预先设置在储存模块中的文字、图片或者表格；所述扩展打印内容模版可根据物品的重量信息生成相应的图形标识符，所述图形标识符包括二维码、条形码。
3.根据权利要求1所述的一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，其特征在于：所述重量信息采集模块通过称重传感器对物品进行称重，获取物品的重量信息，以便判断物品的重量是否在设定的范围内。
4.根据权利要求1所述的一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制方法，其特征在于：判断标签文件的信息是否与设置的标签内容一致，具体包括以下步骤：
图像倾斜校正：根据图形标识符的灰度坐标分布情况，确定图形标识符的中心，再根据图形标识符图像像素的方差大小来判断条形码图像的倾斜方向，从而计算出图形标识符相对于参考坐标系的转角，最后根据坐标变换原理对原始图形标识符图像像素进行坐标变换；
图像去噪处理：采用中值滤波算法与最大类间方差算法相结合的方式，先采用中值滤波算法有效的去除脉冲型噪声，再采用最大类间方差算法去除其它类型的噪声；
图像二值化处理：去除部分边缘信息，同时二值化处理使得图像的数据量得到极大的降低；
判断图形标识符起始方向：根据图形标识符中设置有的起始码和终止码判断起始方向；
对图形标识符进行译码后与之前设置的标签内容进行对比。
5.一种具有计算机视觉条形码识别功能的自动控制系统，其特征在于：包括中央控制处理模块，所述中央控制处理模块连接有打印模版文件提取模块、接近信息采集模块、重量信息采集模块、打印控制模块、PLC控制模块、图像采集模块、图形标识符识别模块，所述图形标识符识别模块包含：图像倾斜校正模块、图像去噪处理模块、图像二值化模块、图形标识符起始方向判别模块、图形标识符译码模块；所述中央控制处理模块可根据重量信息采集模块传来的信息打印带有重量信息的标签，并通过PLC控制模块将标签贴到物体上，最后通过图形标识符识别模块读取标签信息并与通过中央控制处理模块判断标签文件的信息是否与所需设置的标签内容一致。
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