一种激光二维码识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光二维码识别装置，它包括图像采集设备模块、图像采集设备控制管理模块、图像处理模块、二维码自动识别及结果显示模块、电源管理模块以及辅助模块，图像采集设备模块进行图像采集，采集好的图像发送给图像处理模块处理，处理后传送给二维码自动识别及结果显示模块进行识别，识别后输出数据记录并显示结果。本发明专利技术通过设计该二维码识别装置，用于激光二维码的自动识别，能在完成识别的同时能与零件管理系统连接，为零件管理提供了方便的追踪识别，实现零件库存管理的自动化，对提高产品质量、产量和降低成本、提高企业生产效益非常有利，适于在零件制造领域的进一步推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光二维码识别装置，尤其是一种针对刻在金属件表面的激光二维码识别装置。
技术介绍
直接标刻技术(DPM)，是一种特殊的标识制作技术，激光二维码就是利用该技术能够直接在零件表面形成与零件相同寿命的图形或者文字的特点对零件整个生命周期进行追溯和对产品跟踪管理。利用激光二维码对零件进行管理的实质是:一种用二维码存储零件的身份信息并用直接标刻技术在其表面标刻包含对应信息的二维码，直接读取二维码信息对零件进行管理的方式。这种方式可优化库存管理、建立产品原始档案并实现对生成过程的精细控制和产品追溯、提高生产率并且降低生产成本和提高服务质量，总的来说它有助于推动企业的生产效率和企业发展。目前，在国内利用激光二维码管理零件的技术正处于初级发展阶段，对各种零件的管理作为制造业的重要领域，在其中有着至关重要的作用。然而，国内虽有为数不少的二维码识别设备，但这些二维码识别设备大多数都只能识别标准且轮廓清晰的二维码，不能对零部件表面的激光二维码进行识别，这在一定程度上给制造企业对零件管理的发展带来了一定困难。其中与本专利技术最接近的技术方案包括:王伟(复杂大背景及变形下的DPM码识别研究。西北工业大学，2013)中提出了一种识别激光二维码的设备，其设备主要利用标定相机和逆向校正的方式捕获图像并进行识别，但其未考虑由于零件循环地与设备接触式的识别而导致零件的磨损问题，并且在其零件图像捕获口会因为零件尺寸而导致人工手动地调整设备，这大大降低了设备的灵活性和通用性；专利技术专利(申请号:CN201310515759，名称:一种复杂环境下器件DPM 二维码识别系统)中阐述了一种DPM码识别方法，其主要是基于ANDROID系统的嵌入式识别技术，该方案虽然可以识别一些DPM码，但由于它是通过移动终端采集图像，图像的质量会受到周围环境的印象，加大了对图像预处理的难度和不确定性，这严重影响了后续的识别率；专利技术专利(申请号:CN201410438595，名称:圆柱面二维码识别方法及装置)中阐述了一种圆柱面二维码实现方案，该方案主要利用图像传感器在预设时间内采集多个二维码的部分图像以融合成为完成的图像，该设备主要适用于圆柱类的零件，对其他类型的零件不适用。综上所述，现有的二维码识别设备都不适用于制造企业的真实环境。大多数都只能识别标准且轮廓清晰的二维码，对于复杂背景下的激光二维码的识别存在着不足，甚至无法进行识别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光二维码识别装置，它解决的技术问题是因金属件复杂的背景导致在图像采集时出现图像模糊、高反光以及由于标刻时的化学反应使得金属件上的激光二维码图像的位置定位符和校正图形不清晰或者不规则。所述的一种激光二维码识别装置，包括辅助模块及设置在辅助模块内的图像采集设备模块、图像采集设备控制管理模块、图像处理模块、二维码自动识别及结果显示模块、电源管理模块，其特征在于所述图像采集设备控制管理模块包括相机调节控制器和光源控制器，所述图像采集设备模块与图像采集设备控制管理模块和图像处理模块连接，图像处理模块与二维码自动识别及结果显示模块连接，电源管理模块与其他模块连接用于供电，图像采集设备模块由图像采集设备控制管理模块控制着进行图像采集，采集好的图像发送给图像处理模块，由图像处理模块处理后传送给二维码自动识别及结果显示模块，由二维码自动识别及结果显示模块输出数据记录并结果显示。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述辅助模块包括由六面铝合金板构成的方形装置本体，方形装置本体上设有激光二维码图像采集口、设备承重架、零件托台、设备开关和线路输入输出端口 ；所述设备承重架包括相机固定架和光源固定架，所述零件托台用于放置激光二维码零件；所述设备开关用于管理整个装置的电源供给；所述图像采集设备手动调节手柄用于相机的微调；所述相机固定架利用型材固定工业相机；所述光源固定架利用型材固定同轴光源，所述线路输入输出端口用于相机数据输出接口和工控电脑的连接，用于采集图像的传输。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述激光二维码图像采集口为呈长方形的缺口，该缺口上设置无反光透明玻璃，由无反光透明玻璃封闭。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述方形装置本体底部设有四个万向全刹脚轮，用于移动该设备；方形装置本体侧面设有一个相机位置微调旋钮，用以调整工业相机的位置。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述图像采集设备模块包括工业相机、镜头、同轴光源、条形光源以及图像数据传输接口，工业相机与镜头、同轴光源和条形光源在采集图像时共同工作；同轴光源和条形光源安装在距离镜头前端固定距离处，由同轴光源中的分光镜使得变化的发散光垂直照射，工业相机从正面通过分光镜捕获物体图像，消除物体表面不平整引起的阴影部分，提高成像清晰度；图像数据传输接口用于将工业相机采集到的包含激光二维码图像数据传输给图像处理模块。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述图像采集设备控制管理模块包括相机调节控制器和光源控制器，相机调节控制器用于固定工业相机并进行微调；光源控制器包括同轴光源控制器和条形光源控制器，其同轴光源控制器与同轴光源相连接，条形光源控制器与条形光源相连接，条形光源控制器、同轴光源控制器和相机调节控制器通过设备开关与电源插座相连接。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述图像处理模块包括激光二维码粗定位和精确定位，激光二维码粗定位通过图像灰度化、图像双边滤波平滑操作、图像二值化、形态学处理以及最小外接矩形得到二维码的粗定位图像；精确定位通过对粗定位图像骨架细化、边缘检测以及二维码定位符检测得到激光二维码精确定位图像，该激光二维码精确定位图像发送给二维码自动识别及结果显示模块。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述二维码自动识别及结果显示模块包括图像处理模块得到的精确定位二维码图像、工控电脑以及二维码识别软件系统，所述工控电脑与图像采集设备模块的工业相机连接，通过工业相机采集包含激光二维码零件的图像传输到工控电脑，工控电脑中的二维码识别软件系统对图像进行处理后实时显示激光二维码信息，并提供数据存储和存库管理功能。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述图像采集设备模块中的工业相机按照从后往前的方式采集图像，镜头与激光二维码图像采集口、同轴光源安装在同一条水平线上。所述的相机与光源之间的安装距离满足，其中为相机的焦距，为相机的物距。所述的一种激光二维码识别装置，其特征在于所述激光二维码图像采集口的对应位置设有背景涂色区，背景涂色区上涂有纯色颜料。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下: 本专利技术通过设计激光二维码识别装置，用于激光二维码的自动识别，在完成二维码识别的同时能与零件管理系统连接，为零件管理提供了方便的追踪识别，实现零件库存管理的自动化；同时它是一项改善生产和工作环境的多赢工程，对提高产品质量、产量和降低成本、提高企业生产效益非常有利，适于在零件制造领域的进一步推广。【附图说明】图1为激光二维码识别装置整体流程图； 图2a为激光二维码装置正视图示意图； 图2b为激光二维码装置图像采集口涂色区示意图； 图3为激光二维码装置俯视图示意图； 图4为激光二维码装置侧视图示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光二维码识别装置，包括辅助模块及设置在辅助模块内的图像采集设备模块、图像采集设备控制管理模块、图像处理模块、二维码自动识别及结果显示模块、电源管理模块，其特征在于所述图像采集设备控制管理模块包括相机调节控制器（14）和光源控制器，所述图像采集设备模块与图像采集设备控制管理模块和图像处理模块连接，图像处理模块与二维码自动识别及结果显示模块连接，电源管理模块与其他模块连接用于供电，图像采集设备模块由图像采集设备控制管理模块控制着进行图像采集，采集好的图像发送给图像处理模块，由图像处理模块处理后传送给二维码自动识别及结果显示模块，由二维码自动识别及结果显示模块输出数据记录并结果显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，令狐亁锦，高炎，汪韬，童伟圆，倪逸扬，卢书芳，肖刚，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33