罐號(hào)識(shí)別系統(tǒng)
鐵水罐號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)工作的基本原理是:圖像采集裝置連續(xù)不斷地采集圖像，前端攝像機(jī)對(duì)傳來(lái)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并輸出識(shí)別結(jié)果，識(shí)別結(jié)果最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送交給控制臺(tái)進(jìn)行管理。
系統(tǒng)硬件組成
一個(gè)典型的鐵水罐號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在硬件主要包括嵌入式工控機(jī)、圖像采集卡以及黑光攝像機(jī)，其組成原理圖如圖1-1所示:
黑光攝像機(jī)一臺(tái)
黑光攝像機(jī)是一種半導(dǎo)體圖像傳感器，與攝像管相比，體積小、重量輕、功耗低、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、分辨率高、光譜適應(yīng)寬、輸出線性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。黑光攝像機(jī)安置在鐵水罐必經(jīng)路徑采集圖像。
圖像采集卡一張
接收來(lái)自黑光攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以處理和識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)的將視頻信號(hào)反應(yīng)在電腦屏幕上。采集卡一般都有對(duì)外的編程接口，通過(guò)外界命令，可以將連續(xù)視頻中的某一幀以特定的文件類型保存下來(lái)。
工控機(jī)兩臺(tái)
一臺(tái)裝有圖像采集卡，用于接收黑光攝像機(jī)圖像信號(hào)，對(duì)其加工處理后輸出識(shí)別結(jié)果，稱之為前臺(tái)機(jī)，前臺(tái)機(jī)物理上接近鐵水罐通過(guò)的場(chǎng)所。另一臺(tái)接收來(lái)自前臺(tái)計(jì)算機(jī)的識(shí)別結(jié)果，監(jiān)控協(xié)調(diào)前臺(tái)機(jī)的工作，我們稱之為控制臺(tái)。控制臺(tái)物理位置遠(yuǎn)離前臺(tái)機(jī)，環(huán)境更適合人工作。在控制臺(tái)軟件的支持下，一個(gè)控制臺(tái)可以同時(shí)監(jiān)控、協(xié)調(diào)多臺(tái)前臺(tái)機(jī)的工作，并進(jìn)行相應(yīng)的信息處理，如罐號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理等。
其它附屬設(shè)備
包括電源、補(bǔ)充光源、風(fēng)簾、網(wǎng)絡(luò)線路等。
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案
系統(tǒng)軟件主要由:圖像采集、圖像預(yù)處理、鐵水罐的定位、罐號(hào)字符區(qū)的定位、罐號(hào)字符的切分、罐號(hào)字符的識(shí)別以及信息管理等模塊構(gòu)成，其流程圖如圖1-2所示。
1圖像采集
本系統(tǒng)采用黑光攝像機(jī)、視頻采集卡實(shí)現(xiàn)圖像的采集。這一步驟中完成對(duì)圖像的單幀捕獲及對(duì)視頻采集卡的控制。
2圖像預(yù)處理
由于實(shí)際環(huán)境中存在不利因素干擾以及圖像在傳輸和轉(zhuǎn)換過(guò)程中出現(xiàn)某些降質(zhì),這些情況通常會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)性能下降，因此，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，盡可能的去除干擾以減少它們對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
3鐵水罐的定位
鐵水罐的定位就是從采集的圖像中找到鐵水罐的位置并把它分割出來(lái)。它是罐號(hào)自動(dòng)識(shí)別的基礎(chǔ)。
4罐號(hào)字符區(qū)的定位
罐號(hào)字符區(qū)的定位就是從經(jīng)過(guò)鐵水罐定位后的圖像把罐號(hào)字符區(qū)分割出來(lái)，這是最難的一步也是最關(guān)鍵的一步。
5罐號(hào)字符的切分
罐號(hào)字符區(qū)的切分就是把罐號(hào)字符區(qū)圖像分成單個(gè)字符圖像，以便進(jìn)行后面單個(gè)字符的識(shí)別。
6罐號(hào)字符的識(shí)別
利用各種識(shí)別算法識(shí)別罐號(hào)字符。本系統(tǒng)所涉及到的字符包括10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字和兩個(gè)英文字母，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易但由于罐號(hào)字符通常會(huì)出現(xiàn)粘連、缺損和變形因此又增加了識(shí)別的難度。
7信息管理
識(shí)別模塊的處理結(jié)果送交給信息管理模塊進(jìn)行管理，如登記、查詢等。至此，一個(gè)鐵水罐號(hào)自動(dòng)識(shí)別的周期完成。圖像采集裝置繼續(xù)不斷地采集新圖像，周期性地重復(fù)進(jìn)行上述處理過(guò)程。
鐵水罐定位、罐號(hào)字符區(qū)定位、罐號(hào)字符切分與罐號(hào)字符識(shí)別是鐵水罐號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中的關(guān)鍵單元，其性能決定著系統(tǒng)識(shí)別的正確率。
