【摘要】：目前煙草物流行業(yè)主要使用基于掃碼的條煙識(shí)別技術(shù),但掃碼時(shí)條煙的條碼位置和方向、條煙的角度等因素都對(duì)識(shí)別效果有顯著的影響,導(dǎo)致條煙識(shí)別時(shí)存在一定的局限性。近年來(lái),機(jī)器視覺(jué)技術(shù)以其快速、精確和穩(wěn)定等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的定位、檢測(cè)、識(shí)別和導(dǎo)航等項(xiàng)目。本文以基于視覺(jué)的條煙訂單核對(duì)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)系統(tǒng)的電氣構(gòu)成、視覺(jué)系統(tǒng)的選型與機(jī)械設(shè)計(jì)、條煙檢測(cè)技術(shù)、條煙識(shí)別技術(shù)和訂單核對(duì)系統(tǒng)軟件的功能與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和研究。首先,結(jié)合煙草物流中心的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了一套安裝在自動(dòng)化分揀線末端的條煙識(shí)別與訂單核對(duì)系統(tǒng),用于對(duì)自動(dòng)化分揀線分揀出的條煙進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別,并對(duì)相應(yīng)客戶訂單完成核對(duì)工作,達(dá)到與自動(dòng)化分揀線配合運(yùn)行的效果。當(dāng)核對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)“錯(cuò)煙”、“少煙”和“多煙”的情況時(shí),系統(tǒng)能夠立即發(fā)出警報(bào)信號(hào),暫停自動(dòng)化分揀,并能以警報(bào)燈的形式提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員。其次,針對(duì)條煙表面的反光特性,設(shè)計(jì)了一種有效獲取條煙清晰圖像的圖像采集系統(tǒng),完成了光源、相機(jī)、鏡頭等硬件設(shè)備的選型和視覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研究了基于邊緣檢測(cè)的條煙檢測(cè)算法——包括Sobel、Laplace和Canny邊緣檢測(cè)算法和基于閾值分割的條煙檢測(cè)算法。提出了一種基于背景差分法的條煙檢測(cè)算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。然后,對(duì)條煙識(shí)別算法進(jìn)行了研究。提出了一種基于分塊彩色信息與最小誤差分析的條煙識(shí)別算法,但當(dāng)條煙種類較多達(dá)到上百種時(shí),該算法會(huì)出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。最后,提出了一種基于AGAST角點(diǎn)域特征和ELM的條煙識(shí)別算法。該算法通過(guò)對(duì)條煙特征點(diǎn)的穩(wěn)定提取,并使用特征點(diǎn)鄰域的彩色信息通過(guò)訓(xùn)練好的ELM快速識(shí)別條煙,以完成對(duì)具體訂單的實(shí)時(shí)核對(duì)工作。最后,完成了條煙識(shí)別與訂單核系統(tǒng)的軟件編程實(shí)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了本研究提出的算法和技術(shù)的可行性。相比于基于掃碼的系統(tǒng),不僅在識(shí)別效率上有明顯的提升,而且還具備更強(qiáng)的泛化推廣性。
【圖文】：

圖 1-1 半自動(dòng)類型的條煙分揀系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)圖究現(xiàn)狀與分析前，，國(guó)內(nèi)的條煙識(shí)別與訂單核對(duì)主要有人工和基于掃碼的識(shí)別與核如圖 1-2）。其中,在一些自動(dòng)化程度不高的煙草物流中心仍然是人識(shí)別并完成訂單核對(duì)工作。人工核對(duì)不僅耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力造成較,而且工作效率比較低、易疲勞、易出錯(cuò),常常會(huì)導(dǎo)致分揀完的條煙配送。而隨著煙草物流中心自動(dòng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對(duì)高效、準(zhǔn)確訂單核對(duì)方式有著急切的需求。

圖 1-1 半自動(dòng)類型的條煙分揀系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)圖1.2 研究現(xiàn)狀與分析目前，國(guó)內(nèi)的條煙識(shí)別與訂單核對(duì)主要有人工和基于掃碼的識(shí)別與核對(duì)兩種方式（如圖 1-2）。其中,在一些自動(dòng)化程度不高的煙草物流中心仍然是人工對(duì)條煙進(jìn)行識(shí)別并完成訂單核對(duì)工作。人工核對(duì)不僅耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力造成較高的人力成本,而且工作效率比較低、易疲勞、易出錯(cuò),常常會(huì)導(dǎo)致分揀完的條煙不能及時(shí)完成配送。而隨著煙草物流中心自動(dòng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對(duì)高效、準(zhǔn)確的條煙識(shí)別與訂單核對(duì)方式有著急切的需求。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：F426.8;TP391.41

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本文編號(hào)：2529514