基于機器視覺的重軌熱軋標(biāo)識檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路技術(shù)正朝著高速度、大運量和自動化牽引方向邁進，鐵軌重載化和高速化已成為一個必然趨勢，這對鐵路重軌的質(zhì)量提出了更高的要求。我國國內(nèi)生產(chǎn)的部分重軌已經(jīng)用于出口國外。出口產(chǎn)品對重軌商標(biāo)檢查比較嚴(yán)格。重軌商標(biāo)的質(zhì)量成為影響重軌整體質(zhì)量的重要因素之一，直接影響到重軌的整體經(jīng)濟效益。
　　 本課題以某大型鋼鐵企業(yè)軌梁廠的熱態(tài)重軌表面質(zhì)量檢測為背景進行研究，針對該廠目前主要依靠人工檢測法來觀察重軌商標(biāo)質(zhì)量的現(xiàn)狀

2、，設(shè)計了一套重軌熱態(tài)下標(biāo)識檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用機器識別技術(shù)對重軌標(biāo)識進行智能檢測，克服了人工檢測法效率低、受人為主觀因素影響大、工人勞動強度大、檢測實時性低且存在大量檢測盲區(qū)等缺點，實現(xiàn)了對重軌標(biāo)識的在線檢測。系統(tǒng)在工業(yè)無損檢測領(lǐng)域具有極高的實用價值。
　　 本系統(tǒng)采用基于機器視覺的技術(shù)對重軌進行檢測，由于其使用環(huán)境特殊，受生產(chǎn)現(xiàn)場的低光照、重粉塵、高噪聲和設(shè)備振動等因素影響，使得系統(tǒng)在實現(xiàn)過程中存在三個主要關(guān)鍵點：系統(tǒng)原始圖像

3、信息的獲取、圖像預(yù)處理算法研究、字符識別技術(shù)。
　　 本文設(shè)計的系統(tǒng)將在光照環(huán)境復(fù)雜的情況下，對重軌熱軋標(biāo)識信息進行檢查，這就對系統(tǒng)原始信息的獲取技術(shù)提出了更高要求。獲取高質(zhì)量的原始圖像信息成為系統(tǒng)的研究重點之一。
　　 圖像預(yù)處理的目的是將標(biāo)識信息從圖像中檢測并分割出來。論文以重軌圖像預(yù)處理過程為主線，研究了圖像增強、圖像分割、標(biāo)識區(qū)域定位等算法。首先，針對重軌圖像存在的灰度對比度不均、圖像有雜點、標(biāo)識邊緣不清晰等問題

4、對圖像進行了預(yù)處理研究。然后，根據(jù)重軌圖像存在的高亮度線性特征，對圖像進行背景區(qū)域分割。最后，通過對傳統(tǒng)圖像分割方法的研究，提出了適合本系統(tǒng)的基于圖像水平和垂直投影的方法對圖像標(biāo)識區(qū)域進行定位和字符分割。
　　 字符識別技術(shù)是本系統(tǒng)最主要的關(guān)鍵點，針對重軌標(biāo)識樣本少的特點，在分析各種分類器優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，選用了支持向量機方法進行字符識別。本文在對字符成功分割和歸一化處理之后，對重軌標(biāo)識字符的特征提取方法進行研究，然后用提取的特征