本发明专利技术涉及印刷系统的自动检测领域，尤其涉及一种基于图像识别技术的纸质印刷品数目的识别装置及其识别方法，包括图像传感器、处理器，以及显示器，图像传感器设置在叠堆纸张的一侧，并采集纸张的叠堆纹理图像数据，处理器的信号输入端与图像传感器的信号输出端连接，处理器的信号输出端与显示器连接，处理器接收图像传感器采集的图像数据，且识别图像灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，且通过显示器显示计算结果。本发明专利技术可以直接地采集纸张叠堆纹理的图像数据；处理器识别图像数据的灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并基于该变化次数计算纸张数目，通过识别纸张上与纸张缝隙的灰度值差异快速计算出纸张数目。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及印刷系统的自动检测领域，尤其涉及，包括图像传感器、处理器，以及显示器，图像传感器设置在叠堆纸张的一侧，并采集纸张的叠堆纹理图像数据，处理器的信号输入端与图像传感器的信号输出端连接，处理器的信号输出端与显示器连接，处理器接收图像传感器采集的图像数据，且识别图像灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，且通过显示器显示计算结果。本专利技术可以直接地采集纸张叠堆纹理的图像数据；处理器识别图像数据的灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并基于该变化次数计算纸张数目，通过识别纸张上与纸张缝隙的灰度值差异快速计算出纸张数目。【专利说明】—种基于图像识别技术的纸质印刷品数目的识别装置及其识别方法
本专利技术涉及印刷系统的自动检测领域，尤其涉及。
技术介绍
目前，印刷厂需要对一定数目纸张精确计数。目前国内针对这一需求大多采用人工或者基于称量重量的方法计数，前者耗费人力、效率低下；后者精准性难以达到要求。虽然国内外已有基于机械方式纸张计数的手段，但机械设备在高速运转时，会发出很大的噪声严重影响工作人员的身心健康。此外机械设备与计数对象接触会产生一定量的粉尘，影响生产车间的环境。机械接触的方式还会对印制的产品造成损伤。因此本专利技术通过图像识别的技术，开发一套自动测量设备以满足企业对人力成本控制及生产过程自动化的要求。
技术实现思路
本专利技术主要针对具有单一叠堆方向的纸张，通过图像识别技术识别叠堆纹理的灰度值变化，并基于灰度值的变化高效而精准地计算纸张数目。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种纸质印刷品数目的识别装置，包括图像传感器、处理器，以及显示器，图像传感器设置在叠堆纸张的一侧，并采集纸张的叠堆纹理图像数据，能够直接地通过拍摄功能采集纸张叠堆纹理的图像数据，由于处理器的信号输入端与图像传感器的信号输出端连接，图像传感器可以将一次拍摄到的图像数据转化为数字信号，并通过I/o信号接口的连接将数据传输到处理器。处理器将图像数据进行后处理，同时识别图像灰度值在纸张叠堆方向上的变化，如图1所示的由图像传感器采集到的图像效果。从图上可以看出，纸张上的颜色与纸张缝隙的颜色明显存在差异，纸张缝隙的颜色接近黑色。利用图像识别技术，处理器对上述图像效果进行灰度值的识别，并主要对在纸张叠堆方向上的图像灰度值变化进行数据采集，如图2所示。处理器针对图像上纸张叠堆方向的灰度值变化进行数据采集，从图中可以看出，曲线图中的纵坐标反映出灰度值不断产生变化，每一个变化周期的最小值均反映出纸张缝隙的灰度值，因此，处理器可以基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，由于处理器连接有显示器，处理器可将采集的图像和计算的结果显示在显示器上，快速准确地给出纸张的数量。进一步地，当纸张叠堆面积超出图像传感器的探测范围时，即纸张数量超出了图像传感器一次辨识的量时，可将所述图像传感器安装在驱动其运动的驱动组件上，驱动组件包括有动力源及传动机构，动力源的控制信号输入端与处理器的控制信号输出端连接，处理器输出的控制信号控制动力源动作，传动机构的主动件与动力源连接，传动机构的从动件与图像传感器连接，动力源通过传动机构驱动图像传感器在纸张叠堆方向上移动，当纸张数量超出图像传感器的检测范围时，通过驱动组件驱使图像传感器移动到下一个位置进行图像数据的采集。优选地，所述动力源为步进电机，传动机构为丝杆传动机构，其中步进电机的输出轴与丝杆传动机构中的丝杆连接，丝杆传动机构中的螺母与图像传感器连接，因此，通过步进电机与丝杆传动机构的配合更能精准地控制图像传感器的移动距离。优选地，所述丝杆传动机构中的螺母通过连接架与图像传感器连接。优选地，所述丝杆传动机构中丝杆的轴心线平行于纸张的叠堆方向，图像传感器在垂直方向上检测叠堆纸张，使图像中的纹理趋于由上往下排列，更加有利于处理器对纹理进行识别。进一步地，为了避免纸张在识别过程中，图像传感器移动后可能前后两次对同一纸张计数的问题，在图像传感器与叠堆纸张之间还设置有若干彩色分隔标记。所述彩色分隔标记沿纸张叠堆方向排列并相隔一定距离。利用若干彩色标记对纸张的叠堆面进行区域的划分，彩色标记可以是红色、绿色或蓝色。由于在图像识别技术中，图像中的各种颜色都会有不同的RGB值，彩色标记选择为红色、绿色或蓝色，使得图像中设置有彩色标记的位置的R值、G值或B值远大于其它像素点的值，使处理器得以识别。图像传感器受驱动器控制，通常在第一次采集或最后一次采集时，即在叠堆纸张的头、尾两个区域采集到的图像会有一个分隔标记。处理器在统计图像灰度值变化次数时会截止至该分隔标记，即计数范围不会超出该分隔标记。当图像传感器移动至其它区域时，一般采集到的图像会有两个彩色标记，处理器会以两个彩色标记间为一个区域，并仅仅对区域内的图像灰度值变化次数进行采集和统计，因此有效地避免了图像传感器移动后可能前后两次对同一纸张计数的问题。优选地，所述彩色分隔标记分为左角点与右角点，所述左角点与右角点处在同一垂直于纸张叠堆方向的直线上。处理器在识别图像的过程中，会以左角点与右角点的连线作为区域的划分界限，并在左角点与右角点之间的区域采集图像灰度值的变化次数。一方面能够更加准确地划分叠堆纸张的识别区域，另一方面也避免了由于分隔标记与纸张缝隙的重叠而影响处理器的识别和计算的准确性。可选地，所述处理器为单片机。可选地，所述图像传感器为摄像头装置，摄像头装置的旁侧设置有向叠堆纸张照射的可控光源，使图像避免阴影等问题，增强相邻纸张边缘的辨识度。基于上述识别装置，本专利技术公开一种纸质印刷品数目的识别方法，包含以下步骤: 步骤1:步进电机控制图像传感器移动至叠堆纸张侧边的上部/下部；此步骤是基于大多数工业应用的情况下，叠堆纸张的数量超出图像传感器的可视界面，此时可选择通过控制步进电机带动图像传感器从叠堆纸张侧边的上部开始，然后自上而下地展开扫描和计算，或者从叠堆纸张侧边的下部开始，然后自下而上地展开扫描和计算； 步骤2:图像传感器扫描图像，并将图像数据传至处理器；图像传感器在叠堆纸张的侧边把一次扫描得到的纸张图像数据传送至处理器，在现有技术中，图像传感器一般还具备模数转换功能，因此图像传感器扫描图像后，会先将图像转换为数字信号，再通过I/O信号接口将数据传输到处理器，处理器将图像数据进行后处理； 步骤:3:处理器识别图像中的彩色左角点和右角点，同时识别图像中的灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并以左角点和右角点构成的直线为界停止继续识别，再基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，在处理器的累加器中累计一次计算的结果；处理器将图像数据处理后，首先通过图像技术识别出图像中预设的彩色左角点和右角点，预设的左角点和右角点可以选择红色、蓝色或绿色，使其R值、G值或B值远大于其它像素点的值，让处理器得以识别，同时以左角点和右角点构成的直线作为识别的界限，再基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，也就是说，当图像传感器扫描叠堆纸张上部的图像时，图像仅仅在下方显示有左角点和右角点，处理器就以下方左角点和右角点的连线作为界限，从图像上方至下方的界限这一区间的纸张进行识别和计算；当图像传感器扫描叠堆纸张中部的图像时，图像在上方和下方均显示有左角点和右角点，处理器就以上方左本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纸质印刷品数目的识别装置，其特征在于，包括图像传感器、处理器，以及显示器，图像传感器设置在叠堆纸张的一侧，并采集纸张的叠堆纹理图像数据，处理器的信号输入端与图像传感器的信号输出端连接，处理器的信号输出端与显示器连接，处理器接收图像传感器采集的图像数据，且识别图像灰度值在纸张叠堆方向上的变化，并基于该灰度值的变化次数计算纸张数目，且通过显示器显示计算结果。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：敖银辉，蒋进，陈义洲，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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