浇铸终点判定图像识别系统

• 关键词：CCD,机器视觉技术,无人化自动监控
• 摘要：浇铸终点判定图像识别系统主要核心为机器视觉技术，利用CCD对终点进行图像实时拍照并对图像进行自动处理分析对比，判断出终点状态实时变化，并根据变化程度范围给出实时报警信号，实现无人化自动监控管理功能。该系统不仅能进行多路同时监控，还能对各路的变化状态分别给出对应的报警信号，每一路都有专门的参数设计及范围判断参数设置，界面设计简洁，操作使用方便，性能稳定。

浇铸终点判定图像识别系统

一、引言：

浇铸终点判定图像识别系统主要核心为机器视觉技术，利用CCD对终点进行图像实时拍照并对图像进行自动处理分析对比，判断出终点状态实时变化，并根据变化程度范围给出实时报警信号，实现无人化自动监控管理功能。该系统不仅能进行多路同时监控，还能对各路的变化状态分别给出对应的报警信号，每一路都有专门的参数设计及范围判断参数设置，界面设计简洁，操作使用方便，性能稳定。

二、浇铸终点判定图像识别算法

来自于CCD的彩色视频信号由图像的模/数转换过程转换成RGB数字数据。此数据用于进行微分运算，以便从接收到的RGB数据中获得R-（负号）G、B-G、以及R-B数据。这六个颜色信息参数用于检查与指定颜色的匹配程度。这事通过以下方法实现的：在画面上设置范围，然后提取与前面指定颜色相匹配的颜色。接着，以二值方式将每个像素转换成提取的像素或不提取的像素。这种微分运算处理确保即便对于很暗的颜色与高速处理，提取过程也非常稳定。

颜色浓淡级别处理

颜色信息数据分为256个级别

根据提取的颜色，将各种颜色分成256个级别。提取的颜色指定为255级，颜色浓淡同提取的颜色差别越大的其它颜色指定为越靠近0级。与颜色二值转换不同，颜色浓淡级别处理利用256级浓淡数据，因此即便目标的颜色由于个体差异而有所不同时，检测过程也非常稳定。与颜色二值转换相似，这六个参数也用于内部运算。

颜色浓淡级别处理的特点

1.即便是在环境亮度发生改变或是目标的颜色由于个体差异而有所不同时，颜色浓淡级别处理也确保能得到比二值转换更稳定的检测结果；

2.由于颜色浓淡级别处理利用256级数据，因此对于位置检测，它比二值处理更高效。

三、检测流程图

流程图

软件操作界面

四、系统配置

1)         机器视觉软件；

机器视觉软件创科采用自主研发的CKVision5.0 ，该软件支持所有图像采集设备，适用范围广，功能分为多模块，以类库形式封装，开发应用方便，且具有速度快、精度高和稳定性强等特点。该软件主要功能有：

ü   灰度形态学：包括膨胀、腐蚀、开、闭和边缘梯度等功能。

ü   灰度滤波器：包括平滑、锐化、增强和亮度、对比度调节。

ü   算术与逻辑：包括加法、减法、绝对值减法、与、或和异或。

ü   图像转换：彩色图转灰度图、彩色图二值化和灰度图二值化。

图像变换：包括仿射变换和透视变换两种。

2）工业相机

  CK-30C

3）镜头

  Computar M0814-MP

4）光源

CK-RI9030

5）IO卡

CK-1230

五、系统功能

1)          同时监视3套模具的浇铸过程，同时判定3套模具的浇铸结果是否超花板，分别给出提示信号；

2)          远程操作实现人机分离，有效保护人员的人身安全；

3)          提示信号在人机界面上有指示灯，同时在硬件上有干接点输出；

4)          在人机界面上能同时显示3套模具浇铸过程的画面，方便操作人员观察；

5)          能分别采集3套模具浇铸启动信号，启动信号为DC24V开关量信号；

6)          机器视觉软件采集到启动信号后，预先采集一张图片作为参考图片，采集判断过程开始后每次采集到的图像与此参考图片对比，根据结果发出提示；

7)          每个像机输出两路信号，需要加装一进二出视频放大器，一路进入图像采集卡，一路进入到工业电视，工业电视入口为模拟接口，工业电视由甲方提供；

8)          识别精度达到0.03mm。