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汽车轮胎信息识别与管理系统的设计

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：薛永卫

[导读] 随着国民生活水平和购买力的上升，汽车市场具有一片广阔的前景，但是汽车轮胎生产的问题一直困扰着商家，在生产过程中可能会出现误检或误配的现象。

山东豪迈机械科技股份有限公司薛永卫山东省高密市 261500

摘要：随着国民生活水平和购买力的上升，汽车市场具有一片广阔的前景，但是汽车轮胎生产的问题一直困扰着商家，在生产过程中可能会出现误检或误配的现象，因此本篇文章将在现代信息化的基础上对汽车轮胎信息识别与管理系统的设计提出建议。
关键词：汽车轮胎；信息识别与管理系统
        一设计汽车轮胎信息识别与管理系统的意义
        随着车辆的大量售卖，市面上出现了大量的汽车轮胎，这些汽车轮胎主要用于对爆胎汽车的轮胎维修与更换以及新车的组装环节中。但大量的汽车轮胎的出现导致市场混乱，各种型号的汽车都在市场中进行销售，导致许多轮胎生产商根本认不出哪些轮胎是自家的产线产品。因此，必须对轮胎添加属于自身产品的独有特点来实现对轮胎信息的识别，以便后期的售后反馈和返厂维修。
另外，轮胎独有编号信息的实现，能够在生产过程中实现对轮胎的实时跟踪，通过质量检测、质量跟踪、市场反馈、退返厂情况了解到轮胎的细节问题，从而对生产过程中的各个环节进行调整修改，实现质量提升、产线更新、技术变更等一系列的提升市场竞争力的有效措施。
传统的人工记录轮胎信息一般采用硫化铝牌通过印号的方式来进行识别，当轮胎制作完成需要进行包装和出库时就会有工作人员进行手工记录并录入计算机中。但这种记录方式极易产生数据录入错误，一般发生了数据错误，轮胎的源头就很难查询到，而这种现象时常发生，如工作人员长时间工作下，眼神恍惚；工作人员记录的时候走神；工作人员数字写错等等都会导致轮胎数据出错，导致难以实现对轮胎的后期售后管理。因此，设计出一套汽车轮胎信息识别与管理一体化的信息综合系统，对轮胎制造企业具有十分重要的实际意义。
        二条码技术在轮胎信息识别与管理系统中的应用
        2.1 轮胎标识
        条码技术是由一组空条按照一定的规则进行排列并具备相应数字标注的一项识别标记，这种标记能够被计算机系统识别。其实在先前就有人提出过将条形码贴在轮胎上，并叮嘱用户定时更换，这样可以起到短暂标识的作用，但这么做的缺陷一样的很明显，一是车辆在行驶过程当中，轮胎上的条形码可能受到各种因素的影响而脱落或者破损；二是可能会有人将条形码进行更换，导致售后信息核对不符；三是有的客户并不重视条形码的使用，导致后期维护无法提供服务等。于是就有人提议将只能新品封装在轮胎内，但轮胎在汽车的行驶过程当中处于一个动态的变化中，一是容易对芯片造成损害，二是汽车轮胎是一个整体，芯片的植入会导致轮胎内部存在杂质，容易造成爆胎，于是就有了条码技术的出现。
        2.2 条码技术概述
        条码技术系统主要有客户端和服务器端两个端口组成，客户端主要是对信息的录入、修改、报表的打印等一系列的基本操作，而服务器端主要实现的是对这些数据的存储功能。
在轮胎进行生产的过程中将生成的条码与轮胎的生产号以及生产日期等相关信息进行绑定，然后录入到服务器端，所有的轮胎出、入库都将根据条形码作为唯一标识，随后再根据客户的相关信息，就能查询到轮胎的生产信息以及出、入库信息，以便于售后服务。
生成的条码有多种类型，大致可分为胚胎条码、硫化条码以及外包装条码等，但不管是哪种条码，都必须经过条码阅读器确认之后方可出库，此外，对于条码的识别可以采用激光扫描、CCB、光笔等技术进行扫描。
条码技术的使用成本低廉，但信息识别效益很好，无论是在轮胎还是在其他需要进行信息识别的行业都有不错的发展前景。
        三图像识别技术在轮胎信息识别与管理系统中的应用
        图像识别技术指的是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以达到识别具备不同特征的目标和对象的目的。
        3.1 基于计算机视觉原理设计的轮胎标识点设计
        在轮胎的生产过程中，对轮胎进行标识点设计，使轮胎具备独一的特征，从而根据不同的特征查询到轮胎的生产信息。此系统主要由硬件系统和软件系统组成。
       硬件系统主要是工业相机、照明装置、计算机组成，其主要功能是对轮胎标识点进行图像采集，照明装置是为了更好更方便的采集图像，由于在生产过程中，印有标识点的一面可能并不会是朝上的一面，因此在对产线进行设计的时候，可以采用上下照明，同时采集的措施对产线进行组装，从而完成产线信息采集的自动化。

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        软件系统主要是基于代码编程开发的系统软件，主要是实现对硬件系统采集到的图像特征进行识别记录，主要实现功能如下：
        ①图像降噪功能
        图像在采集的过程中，会引入大量的噪声，导致采集到的图片质量变差，软件系统的首要作用就是对采集图像进行降噪处理，提升采集图像质量，以便后期的标试点识别。
        ②颜色特征提取
        当图像质量变高了之后就能对采集图像中的颜色进行识别，将每个轮胎的颜色进行区分，然而由于RGB颜色系统中的每一种颜色的相似性极高，因此在识别之前，需要价格RGB颜色系统转化为HLS颜色系统，利用色度向量来区分每种颜色的特性。
        ③形状特征提取
        将采集图像中的标试点形状进行分析，对其进行图像分割、边缘检测、轮廓坐标提取等相关操作，然后进行傅里叶变换，从而获取到轮胎标识点的形状相关数据以及傅里叶系数。
        将以上信息进行综合使用，从多个数据层面实现对轮胎信息的精准识别，从而给后期的售后服务提供便利。
        3.2 轮胎字符采集及识别系统
        为了使计算机对轮胎字符精确识别，需要先进行轮胎字符采集，在采集之前，为了保证采集到的字符清晰可辨，需要将LED发光灯环放置在轮胎字符区域的上方，再通过CCD工业相机完成字符采集，并通过相关图像处理软件将采集到的图像导入到计算机当中，以便后期对图像进行处理。
        首先采集到的轮胎字符图像需要进行降噪处理，提升图像质量和辨识度，随后通过水平垂直投影取谷点的方式将各字符进行分割，从而得到单个字符图像。将提取出来的字符由RGB模式转化为灰度模式，通过对图像的灰度进行分析归纳，检测出不同字符间的灰度差异分析光源的变化，结合字符分割，将字符进行归一化处理。
        传统的图像识别技术是在人工神经网络的基础上实现的，这种识别方法需要经过大量的数据计算，耗费时间较长，但轮胎的字符数量较少，因此在对采集的轮胎字符数据进行识别的时，可以根据每个字符都具有独特的分型维特征，采用分型中和维方法来对每一个轮胎字符图像的分型维特征进行提取，从而设计出一种基于分型维数的字符识别系统。
        分型维是对图像进行描述的一种特征，其基本原理是利用盒维求出标准模板的分型维数，将这个分型维数作为模板图像的特征，随后将采集到的字符图像大小通过放大缩小至与标准模板一致，然后计算出该图像的盒维数，再通过查找对比，最终完成字符识别，这种识别系统最大的优点是运算步骤简单从而使得识别速度极快。
        3.3 信息管理
        信息管理系统主要是客户端与服务器端两部分组成，由客户端来完成故障的反馈、数据的记录、市场运营状态反馈等操作，服务器端根据客户端反馈的信息完成轮胎信息查询，包括出、入库信息，生产工艺、生产日期等。然后将出现的问题进行汇总，随后根据数据记录对生产线进行调整或更改，以达到更好的进行售后以及提升产品质量和提升良品率的目的。
        四结语
        汽车轮胎信息识别与管理系统的设计是基于现代信息化技术对轮胎的信息采集随后通过整理和分类最终实现统一管理的目的。
其识别系统主要依赖于机械视觉技术、图像识别技术、计算机计算等相关技术手段，将采集到的各项信息进行汇总反馈到服务器数据库中，当有客户反馈时，就可以根据客户提供的信息完成对相关信息的查询，如出、入库信息、制造工艺、故障原因等，从而为客户提供精准的售后服务，同时也能根据大量客户反馈的数据汇总信息，对相关的制造工艺和管理方式进行改进，从而更方便的实现对汽车轮胎的信息识别与管理。
参考文献：
[1] 王国林，李军强，周树仁，轮胎外形轮廓检测系统的研制[J]，橡胶工业，2014
[2]吴忠，高伟群，李京川，自动识别技术在现代轮胎工业中的应用[J]，轮胎工业，2002
[3]张宏林，Visual C++数字图像模式识别技术及工程实践[M]，北京：人民邮电出版社，2003