無縫鋼管標(biāo)記識別系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在冶金制造工業(yè)的無縫鋼管生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)的每一根管材，都會有一個唯一編號，此編號噴涂在鋼管外壁處，一般稱為“標(biāo)記”。噴號系統(tǒng)是無縫鋼管生產(chǎn)過程中不可或缺的一個程序，鋼管被噴號以后，將被記錄到相應(yīng)的廠家數(shù)據(jù)庫中，并在余下的生產(chǎn)流程中被跟蹤和監(jiān)測。操作人員根據(jù)標(biāo)記統(tǒng)計合格與不合格鋼管的數(shù)量，并記錄每一根鋼管的信息。用戶在使用鋼管時，可以根據(jù)標(biāo)記了解每一根鋼管的具體生產(chǎn)信息。如果工程使用中鋼管出現(xiàn)質(zhì)量問題，有關(guān)管理部門可以根據(jù)這些標(biāo)記追溯到每

2、一根原始鋼材，甚至連鑄的爐次。作為提供給石油勘探和開采使用的無縫鋼管，鍋爐用管道以及石油天然氣輸送管道，對它們的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，必須建立一套非常完善的追溯制度。鋼管標(biāo)記在整個追溯過程中起到非常關(guān)鍵的作用。鋼管標(biāo)記包含了原料成分、冶煉爐號、廠標(biāo)以及生產(chǎn)日期等關(guān)鍵信息，無縫鋼管在經(jīng)過噴號機(jī)噴完標(biāo)記后，將經(jīng)過擰接箍工位到達(dá)涼曬打包工位，直至出廠。在這些后續(xù)流程過程中需要將鋼管標(biāo)記連同檢測結(jié)果一起輸入到廠方的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中保存?zhèn)洳?。在符合API

3、標(biāo)準(zhǔn)的冶金企業(yè)中，鋼管標(biāo)記伴隨著無縫管生產(chǎn)的整個生產(chǎn)流程，不允許出現(xiàn)任何差錯。鋼管標(biāo)記噴涂必須清晰可辨。在噴標(biāo)結(jié)束后的后續(xù)流程，為了確認(rèn)標(biāo)記是否噴涂清晰，目前主要依靠操作工用肉眼觀察，及時調(diào)整噴標(biāo)記機(jī)以及對標(biāo)記不清晰的管材進(jìn)行補(bǔ)噴。為了減輕勞動者的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)線的自動化程度，開發(fā)智能的標(biāo)記識別系統(tǒng)提上了一些冶金企業(yè)的技改日程。 本文通過對無縫管生產(chǎn)流程以及鋼管標(biāo)記特征的分析，提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視頻圖象模式識別的智能鋼

4、管標(biāo)記識別系統(tǒng)解決方案。視頻圖象模式識別采用CCD攝像機(jī)獲得包含鋼管標(biāo)記的視頻圖象，通過對圖象進(jìn)行特征分析，分離出標(biāo)記字符，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對分離的字符進(jìn)行智能識別，將識別結(jié)果輸入產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中。此方案可以實(shí)現(xiàn)鋼管標(biāo)記檢測和識別的自動化，將極大的提高管材生產(chǎn)的工作效率，節(jié)省勞動力資源。 本文主要進(jìn)行了如下幾方面的工作： 1、對無縫管生產(chǎn)工藝、工作環(huán)境特征進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了光照與工位運(yùn)動情況。 2、分析鋼管標(biāo)記

5、特征，并對各種可能出現(xiàn)的目標(biāo)情況確定了處理方法。 3、確定了標(biāo)記識別系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊組成。 4、分析了目標(biāo)圖象特征，設(shè)計了圖象預(yù)處理算法。 5、分析了圖象中的字符特征，確定了字符定位算法模型，實(shí)現(xiàn)了字符粗定位。 6、確定了字符分割算法模型，實(shí)現(xiàn)了單個字符的分割。 7、利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了字符的識別，并通過拓?fù)浞治雠c概率統(tǒng)計提高了動態(tài)字符識別的正確率。 8、完成了標(biāo)記識別系統(tǒng)功能模塊