面向板材計量系統(tǒng)的圖像處理算法研究和應(yīng)用.pdf

1、板材數(shù)量的精確統(tǒng)計是相關(guān)企業(yè)（鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)，建筑行業(yè)，鋼鐵經(jīng)營行業(yè)等）在板材出入庫管理過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。然而，國內(nèi)外企業(yè)仍普遍沿用人工查數(shù)的方式進(jìn)行板材數(shù)量的統(tǒng)計，該方式計數(shù)效率低下，準(zhǔn)確度不高，同時，還會伴隨個別工作人員惡意計數(shù)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了企業(yè)的發(fā)展。
　　針對上述問題，本論文提出了一種基于圖像處理的板材自動計量系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合采用計算機技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，圖像處理技術(shù)，具有一次計量精確度高，計量速度快，適用范圍

2、較廣等特點。本系統(tǒng)可有效替代現(xiàn)行的板材計量方法，在板材出入庫管理現(xiàn)場實時、準(zhǔn)確進(jìn)行板材數(shù)量的準(zhǔn)確統(tǒng)計，有效減少了企業(yè)在人力、物力方面的資源消耗，助力企業(yè)突破發(fā)展瓶頸。
　　本文結(jié)合鋼鐵物流行業(yè)實際應(yīng)用需求，設(shè)計并實現(xiàn)了板材自動計量系統(tǒng)硬件電路及計數(shù)軟件。在硬件結(jié)構(gòu)中，其以CortexA8作為核心處理器，輔之以電源電路，攝像頭電路，復(fù)位電路，人機交互電路等功能電路模塊，可實現(xiàn)板材數(shù)字圖像的現(xiàn)場采集，數(shù)量統(tǒng)計等操作;在軟件結(jié)構(gòu)中，根據(jù)

3、實際板材計量應(yīng)用需求，裁剪定制了WINCE6.0嵌入式系統(tǒng)，編寫了板材自動計量應(yīng)用軟件。
　　本文針對板材數(shù)字圖像特點，提出了一系列適用于板材數(shù)量自動計量的圖像處理方法并在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)。本算法包含采集、預(yù)處理、分割、計數(shù)四個階段。其中，預(yù)處理階段采用改進(jìn)的加權(quán)平均值的辦法灰度化彩色圖像，該方法消除了環(huán)境亮度的不同從而對目標(biāo)對象造成的識別誤差，同時大大節(jié)省了處理器資源的浪費;基于大津閾值分割的方法二值化灰度圖像，針對直方圖呈“兩

4、峰一谷”的情況，該方法可有效地將其灰度圖像二值化;采用改進(jìn)中值平滑及相關(guān)濾波方法分割板材目標(biāo)，提高了中值比對效率的同時，有效的消除了二值化圖像中的部分干擾點及干擾區(qū)域，為后續(xù)的板材識別與計數(shù)提供了清晰的目標(biāo)區(qū)域;最后采用基于等價關(guān)系的連通區(qū)域像素標(biāo)記法，完成對板材圖像的識別與計數(shù)工作，有效克服了板材與板材之間接觸空隙小難以識別的問題。本系統(tǒng)算法可推廣至連通域相間的目標(biāo)圖像分割標(biāo)記工作中。
　　多次實驗表明，本系統(tǒng)能夠快速實現(xiàn)對較清