基于图像识别的铭牌检测系统研发

摘要

随着机器视觉检测技术的发展，工业检测要求越来越高，基于单相机的机器视觉越来越难以满足工业检测的需求，针对单目视觉的局限性，本文根据铭牌生产厂家实际要求，结合图像识别技术、多线程技术、串口通信技术和数据库技术等，研制了一个多相机的铭牌检测系统。本系统上位机使用CPU i7系列处理器的工控机，图像采集使用6个GV400UM-ML工业相机，下位机使用三菱系列FX3U PLC。研发多相机的视觉系统不仅克服了单目视觉的局限性，而且具有很高的学术价值和很大的实际应用价值。
　　本文的主要研究内容如下:
　　1.基于图像识别的铭牌检测系统体系结构设计
　　首先介绍了铭牌检测系统的工作原理以及系统的设计要求，然后根据系统的工作原理和设计要求设计出了系统的体系结构，主要包括图像采集、图像信息处理、通信模块和运动控制四部分。
　　2.基于图像识别的铭牌检测系统硬件设计
　　根据铭牌检测系统的设计要求和体系结构，对硬件进行设计，主要完成了对图像采集、图像信息处理、运动控制和通信四大模块所需硬件选型，主要包括光源、工业相机、镜头、信息处理器、显示器、运动控制器、电机以及通信模块的选型，最后按照硬件系统分布图安装硬件，并对硬件进行测试。
　　3.基于图像识别的铭牌检测系统软件设计，并对系统测试以及结果分析
　　首先介绍了铭牌检测系统的软件开发环境，然后根据系统工作原理和工作流程设计了系统软件主程序，并对系统各个模块软件进行设计，分别从系统登录、图像采集、图像处理、系统通信、多相机处理、数据统计六部分子程序进行详细设计并分析。最后简单介绍了系统主界面及基本操作，并对该系统的性能进行测试，检测结果表明该系统能满足设计的功能要求和性能指标。
　　最后对全文总结，列举了本文的主要研究成果，在本文的研究成果基础上，提出了本文的不足和待改进之处，为进一步的研究开发奠定了良好的基础。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外相关研究现状及分析

1．3 本文主要的研究内容及章节安排

1．3．1 本文主要的研究内容

1．3．2 章节安排

1．4 本章小结

第二章 基于图像识别的铭牌检测系统体系结构设计

2．1 引言

2．2 铭牌检测系统的工作原理

2．3 铭牌检测系统的设计要求

2．3．1 系统功能要求

2．3．2 系统性能要求

2．4 铭牌检测系统的体系结构设计

2．5 本章小结

第三章 基于图像识别的铭牌检测系统硬件设计

3．1 引言

3．2 图像采集子系统的硬件设计

3．2．1 光源

3．2．2 工业相机

3．2．3 光学镜头

3．3 图像信息处理子系统的硬件设计

3．3．1 信息处理器

3．3．2 显示器

3．4 运动控制子系统的硬件设计

3．4．1 运动控制器的选型

3．4．2 电机的选型

3．5 通信子系统的硬件设计

3．6 铭牌检测系统硬件测试

3．7 本章小结

第四章 基于图像识别的铭牌检测系统软件设计

4．1 引言

4．2 软件开发环境简介

4．3 基于图像识别的铭牌检测系统主程序设计

4．4 系统登录子程序设计

4．5 图像采集子程序设计

4．6 图像处理子程序设计

4．6．1 铭牌字符识别子程序的设计

4．6．2 铭牌边缘弧度拟合子程序的设计

4．7 系统通信子程序设计

4．7．1 VC++中串口通信的实现

4．7．2 工控机与PLC通信协议设计

4．8 多相机与系统协调性子程序设计

4．9 数据统计子程序设计

4．10 本章小结

第五章 基于图像识别的铭牌检测系统测试及分析

5．1 引言

5．2 铭牌检测系统的测试与分析

5．3 本章小结

总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

声明

致谢