集微网 · 2022年07月04日

美的逐渐实现工业生产全自动化 提出文本信息合格性判断方案

【嘉勤点评】美的发明的应用于工业生产领域的包装箱文本信息合格性判断方案,利用目标检测模块、目标识别模块以及信息判断模块,对初始图像进行目标区域的检测、优化以及目标区域内字符的识别。并将识别的字符信息与MES系统中预存的包装箱上的文本信息进行合格判断,从而判断包装上的信息是否合格。

集微网消息,随着人工智能技术的发展,工业生产越来越自动化,如流水线生产加工、检验、装配以及入库,都需要通过机器连续地、重复地进行操作。

在入库之前,需要对包装箱上的产品信息输入至生产信息管理系统(MES)。现有的产品信息输入都是通过人工扫描包装箱上的产品条形码进行信息获取,并输入至MES系统。

而随着技术的发展,也发明了相应的扫描设备,自动扫描包装箱上的产品条形码进行信息输入。但是扫描包装箱上不止包括产品条形码,还包括其他信息,例如产品型号、生产日期、产品有效期等等,这些信息只能通过手动输入至MES系统。

因此,为了针对包装箱上除产品条形码以外形式的信息进行自动识别并输入至MES系统,美的在2020年5月7日申请了一项名为“工业生产监测方法、系统以及计算机可读存储介质”的发明专利(申请号:202010379537.9),申请人为美的集团股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料,让我们一起来看看这项技术方案吧。

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如上图,为该专利中发明的工业生产监测系统与MES系统连接的结构框图,其中,监测系统100包括处理器101、存储器102、图像采集模块103、目标检测模块104、目标识别模块105、信息判断模块106以及接口模块107。MES系统200包括存储模块201以及供监测系统连接的接口模块202。

其中,在监测系统中,图像采集模块通常采用CCD相机、图形码扫描装置等实现图像采集的结构,用于对包装箱上的信息进行采集。目标检测模块、目标识别模块以及信息判断模块用于实现对图像采集模块所采集的图像进行目标提取、目标识别以及合格判断。

监测系统可以通过接口模块与MES系统连接,以获取MES系统的存储模块中预先存储的数据,该数据可用于监测系统对目标的检测、识别以及合格判断等等。当监测系统合格判断结束后,将判断结果反馈给MES系统。

另外,监测系统还包括传送结构,例如皮带传送、辊筒传送等,该传送结构用于放置包装箱并带动包装箱运动。传送通道的两侧分别设置有图像采集模块,用于对包装箱的相对两侧面上的信息进行采集。在传送结构将包装箱移动到指定的图像采集位置时,启动图像采集模块采集包装箱上的信息。间隔一段时间后,传送结构将下一个包装箱移动到指定的图像采集位置,再启动图像采集模块进行信息采集。

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如上图,为监测系统中判断的印刷不合格的类别示意图。由于信息判断模块会对获得的字符信息进行合格判断,例如将获得的字符信息与预置的字符信息进行匹配,若匹配成功,则确定该包装箱上的信息合格;否则确定该包装箱上的信息不合格。上图中出现的漏墨、错印、漏印、水平漏墨、水平拖墨、空白箱等情况将被判定为信息不合格。
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如上图,为该专利中发明的监测系统中对包装箱上的文本信息进行容错处理的流程示意图。首先,将待处理信息中的标点符号剔除,统计剔除后字符文本的长度,并将剔除标点符号后的文本分为多个段。例如,剔除标点符号的字符文本的长度为L,设置分段的数量为5,则前4小段中每小段为L/5个字符,第5小段为L-4×L/5个字符,设置分段的数量可根据应用情况进行调整。

其次,判断每一小段中是否存在容易混淆的字符。如果不存在这种字符,则直接跳过并判断下一小段;如果存在的话,则进行容错处理,生成容错模板。例如小段“35G”中的G容易混淆为6和0,容错模板则生成为“35G356350”成为新小段。最终形成5个新小段等待与识别结果的相应小段匹配。

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最后,如上图,为监测方法的完整流程示意图。首先,获取MES系统中预存的包装箱上的文本信息,并在包装箱移动到预定位置时,对包装箱上的字符信息进行图像采集,获得初始图像。其次,检测初始图像中包含字符的目标区域,并根据目标区域的参数与上一张目标区域图像参数的比较结果对目标区域进行优化,按照优化后的区域截取目标区域图像。

当对目标区域图像进行字符识别获得字符信息后,系统会根据MES系统中预存的包装箱上的文本信息对字符信息进行合格判断,并输出判断结果。

上述过程中,在获取MES系统中预存的包装箱上的文本信息之前,会先与MES系统建立连接。连接失败时输出MES连接失败并亮红色灯光提示,并等待处理;若连接成功,则从MES系统获取文本信息,进行图像采集并将采集到的图像进入目标检测。

以上就是美的发明的应用于工业生产领域的包装箱文本信息合格性判断方案,该方案利用目标检测模块、目标识别模块以及信息判断模块,对初始图像进行目标区域的检测、优化以及目标区域内字符的识别。并将识别的字符信息与MES系统中预存的包装箱上的文本信息进行合格判断,从而判断包装上的信息是否合格。

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