重轨生产线钢坯字符识别方法.pdf

第34卷第5期 武 汉 工 程 大 学 学 报 Vo1．34 No．5 2012年 05月 J． Wuhan Inst． T_ech． Mav 20I2 文章编号：1674—2869(2012)05一oo64一o4 重轨生产线钢坯字符识别方法 杨义军，洪汉玉 ，章秀华，王逸文2，俞拮俊 (1．武汉工程大学图像处理与智能控制实验室，湖北 武汉430205； 2．北京科技大学数理学院，北京 100083) 摘 要：针对重轨生产线钢坯支支跟踪的需求，研究了一种基于计算机视觉的钢坯字符识别方法．该识别方 法对在线采集到的钢坯字符图像采用基于最大类间方差的多级分割滤波与聚类处理突出字符 目标区域 ，从 而精准定位出钢坯字符；采用基于智能多代理者的切分算法来完成钢坯字符的精确切分；采用模板匹配与结 构特征识别相结合的多级识别方法来正确识别出钢坯字符．实验结果表明所提出的算法能正确快速地识别 出钢坯号字符． 关键词：字符定位 ；字符切分；字符识别 中图分类号：TP391 文献标识码 ：A doi：10．3969／j．issn．1674—2869．2012．05．016 杂因素的影响，这些实际应用 的识别理论和方法 0 引 言 就会表现出一定的针对性和局限性，使得最终的 国内的钢铁集团和大型轧钢厂主要靠人工检 识别结果并不十分理想，很难有效地解决和处理 测识别钢坯端面的字符，并没有形成对钢坯字符 重轨生产线钢坯字符识别这一难题． 进行计算机 自动识别的成熟技术．因此急需钢坯 字符识别方法，以满足高速重轨生产线钢坯从炼 钢到轧钢 的支支跟踪需求，提高生产率．但 由于武 钢高速重轨生产线场景复杂，以及钢坯号字符复 杂多变没有固定的模式，如图1所示，使得重轨生 产线钢坯字符识别在理论和方法上存在着以下难 点 ]：1)复杂环境：生产线复杂的外部环境严重影 响着钢坯字符的正确识别，如生产线高温、高热， 光照不均 、白天和晚上不 同的背景光、光照角度 图 1 重轨生产线采集复杂场景钢坯字符 图像 等．2)字符缺陷：钢坯字符存在字体变异、污损、字 Fig．1 Capturedimageintheheavyrailproductionline 符信息微弱、字迹模糊、断字、粘连等现象，这都增 1 识别系统简介 加了钢坯字符切分的难度 ，最终对钢坯字符的正 确识别提出了挑战．3)在线识别：为了满足生产线 重轨生产线钢坯字符识别是针对重轨生产线 时实性的需要，对钢坯字符识别速度 以及识别算 钢坯支支跟踪的需求而提出的应用开发，它的工作 法的鲁棒性、准确性与适应性提出了很高的要求． 原理是：炼钢钢坯通过辊道以一排排的方式传输至 对于字符的识别，国内外相关学者对相关理 轧钢生产线，在入炉前通过红外光 电传感器发出触 论和方法都进行了广泛而充分的研究，并且 已初 发信号给高精度相机，触发采集钢坯字符图像，然 步用于一些工业和生产领域，如集装箱号识别、车 后通过千兆网线传输给工业控制计算机 ，通过识别 牌识别、在线 Ic卡码号识别、轮胎型号字符识 软件识别出钢坯号字符信息，从而达到对钢坯支支 别 等实际应用环境 中．但 由于上述生产线复 跟踪的目的．其工作原理如图2所示． 收稿 日期 ：2012—04—27 基金项 目：国家 自然科学基金项 目61175013)；武汉市科技攻关项 目(200810321164)；湖北省 自然科学基