激光直接標記二維條碼的質(zhì)量檢測與評價技術研究.pdf

1、加工機器能夠自動識別的產(chǎn)品標識成為當今工業(yè)領域信息化發(fā)展的迫切要求，現(xiàn)有的標記加工方式大都比較隨意，且標記的符號質(zhì)量較低、機器可識讀性較差。而激光直接標記技術具有速度快、自動化程度高，且能夠在高溫、潮濕且存在化學腐蝕的惡劣工業(yè)環(huán)境而保持較高可識讀率等特點，本文選擇該技術進行二維條碼的標記，并針對該技術在我國存在缺乏加工工藝指導和質(zhì)量評價標準等問題的現(xiàn)狀，進行了以下內(nèi)容的研究:
　　 設計了基于單一變量控制和正交試驗的激光標記條碼

2、試驗。利用單一變量控制法分別分析了有效矢量步長、有效矢量步間延時、Q頻率、激光電流、標記深度和標記條碼表面粗糙度等對標記條碼質(zhì)量指標——對比度的影響。利用正交試驗對標記工藝參數(shù)進行優(yōu)化，得出有效矢量步長為影響標記條碼質(zhì)量的顯著因子以及在鋁合金表面標記條碼質(zhì)量最優(yōu)的工藝參數(shù)組合。
　　 建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測標記激光標記條碼對比度預測模型。利用訓練樣本對網(wǎng)絡進行了訓練，仿真結(jié)果表明該網(wǎng)絡對對比度的預測具有較高的精度，驗證了對比度預

3、測模型的可行性與實踐中的有效性。利用該預測模型繪制了有效矢量步長、Q頻率和激光電流與對比度之間的變化趨勢曲線，可用于指導實際加工過程中參數(shù)的選擇，對于獲得高質(zhì)量的標記條碼具有重要意義。
　　 設計了基于機器視覺的標記條碼圖像采集系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的軟硬件組成部分，分析了光照對標記圖像識別的影響，選擇低角度LED光源作為系統(tǒng)照明。針對鋁合金激光標記條碼特點設計了圖像預處理算法，首先利用大律法(OTSU)對條碼圖像進行二值化;然后利用

4、數(shù)學形態(tài)學法對圖像濾波;接著利用Canny算子對圖像邊緣檢測，再經(jīng)過水平、垂直投影初定位條碼區(qū)域，然后利用Hough變換將條碼圖像旋轉(zhuǎn)至水平位置，精確定位條碼。通過大量試驗，證明了該算法的有效性。
　　 設計了一種適于激光標記二維條碼圖像質(zhì)量評價的方法。質(zhì)量評價所需圖像使用相同的圖像采集系統(tǒng)和圖像預處理算法。根據(jù)標記材料表面形狀不同，設定不同的質(zhì)量評價指標:標記材料形狀為平面時，將對比度、畸變角、標記增長和網(wǎng)格一致性等作為圖像質(zhì)