labview的汽车电刹车二维码检测系统设计【字数：15988】
摘 要汽车电刹车是汽车零部件中重要的零部件之一，其产品的性能关乎整个车的安全性能。同时，汽车电刹车的出厂还需要进行层层检查，所以每个零件都需要有自己独特的标识符，一般采用二维码作为标识符。在对汽车零部件进行检测之前，需要对电刹车上的二维码进行检测。如果二维码存在质量上问题，就会造成无法筛选出坏的零件，对于汽车用户使用是存在一定的安全问题的。本课题基于LabVIEW设计了一款汽车电刹车二维码检测系统，该系统主要采用机器视觉的处理方法，可对汽车电刹车二维码的位置、质量等级进行检测。该系统使用巴斯勒相机获取图片，再使用Vision 对图像进行预处理，最后使用LabVIEW进行软件编程，筛选出不符合要求的工件。本课题所设计的系统现已交付客户使用，能够较好的实现客户需求，减少了劳动力，更加科学有效的进行工件筛选。
目录
1.绪论 1
1.1本课题研究的背景及意义 1
1.2国内外研究现状分析 2
1.3课题研究的主要内容 3
1.4论文的组织结构 4
2.系统总体方案设计 6
2.1产品介绍 6
2.2项目需求分析 7
2.3系统总体方案设计 7
3.系统硬件设计 9
3.1 总体硬件设计方案 9
3.2硬件选型 9
3.2.1固定件设计 9
3.2.2光源的选择 10
3.2.3相机的选择 11
4.系统软件设计 13
4.1软件设计方案 13
4.2图片预处理 13
4.3 LabVIEW前面板设计 19
4.4 LabVIEW程序框图设计 20
4.4.1架构选择 20
4.4.2图像获取 21
4.4.3检测部分程序 22
4.4.4主界面设计 26
5.调试与运行结果 28
5.1硬件调试 28
5.2软件调试 28
5.3运行结果 29
6.总结和展望 36
6.1总结 36
6.2对环境及社会可持续发展的影响 36< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 6.3展望 37
参考文献 38
致谢 39
1.绪论
1.1本课题研究的背景及意义
现如今，汽车产业蓬勃发展，一台汽车的生产必然离不开相关汽车零部件厂商的支持。那么，产品的性能就成为了衡量一个汽车零部件厂商的技术能力以及生产能力。只注重产品自身的性能是远远不够的，还需要对产品进行严格的检测。那么，产品自身携带的识别信息的好坏直接决定了能否正确的定位到不合格的产品。
作为存储信息的媒介，一维码起源于20世纪40年代的后期，应用于70年代，普及于80年代。但是，随着科学技术的发展，一维码存在存储容量不足、易复制、无法表示汉字和图像等缺点成为了急需解决的问题，这就孕育出二维码。二维码依靠自身的优点成为商业用途的首选标识符。现如今，二维码技术的发展已逐渐成熟化，市场上二维码打印主要是采用激光打印，其成本高低不一。由于二维码自身的优点，所以大多数的厂商选择使用二维码作为工件的标识符。那么，对于二维码的质量检测也就变得很重要了。
市面上的车主要分为自动挡和手动挡（智能车将是未来的趋势），本课题研究的汽车电刹车是取代传统拉杆式手制动（手刹）的电子手制动按钮，它的产生使得驾驶更加的安全，制动效果不会因为驾驶员的力度而改变制动效果。每个电刹车出厂前都需要进行严格的质量检测，因此对于电刹车上的标志性符号检测就变得很重要的。二维码凭借着自身的优点赢得了众多行业的使用，二维码携带着电刹车上相应的信息，当检测到电刹车质量不过关的时候就可以将信息传递给控制界面，工人师傅就可以将质量不合格的工件挑选出了。汽车电刹车二维码的质量好坏对于电刹车的相关性能的检测更加的方便，更易分辨出是哪个设备出现的损坏，防止坏件投入使用，避免对用户的人身安全造成威胁。传统的汽车电刹车二维码质量检测方法是人工检测方法，人工检测存在很多问题如：（1）对于质量存在严重问题的工件容易辨别，像二维码严重打偏、二维码只打一半、二维码严重打重复等等问题，但是对于一些模棱两可的工件可能会造成误判，像二维码略微打偏等；（2）对于二维码中存在0畸形问题，有些畸形是明显的，有些却是第一眼看上去是好的，再仔细看其实是0存在略微畸形。
识别二维码的方式有很多，但是第一步要保证二维码所处的位置、二维码的清晰度、完整度等信息准确。这就需要对二维码进行检测。设计二维码检测系统还有一个原因，是因为厂家的二维码打印设备价格比较昂贵，不易更换新的打印设备。这也就意味着设计的系统在性价比方面需要具有一定的优势。
编程软件使用LabVIEW软件，其采用图形化编程方式，基本摆脱了传统的编程方式，采用的是数据流形式，在理解与编写上更加方便。随着LabVIEW的发展，其内部的函数库越来越强大，很多函数已经被封装好，学会使用这些函数库编程的时候将会更加的方便。LabVIEW是一个面向最终用户的工具，可以增强构建系统的能力，提供了实现仪器控制和数据采集的便捷途径。使用LabVIEW进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。
基于以上原因，本课题采用LabVIEW软件开发平台设计了一套汽车电刹车二维码检测系统，该系统主要采用机器视觉的处理方法，针对汽车电刹车二维码质量问题进行一系列的检测。该系统可对汽车电刹车二维码的位置、质量进行检测。
1.2国内外研究现状分析
目前，二维码识别技术已经是很发达了。二维码扫码枪可以直接将二维码上所携带的信息进行解码；智能相机（例如康耐视智能相机）通过自身所携带的软件将实时拍摄到的二维码信息进行解码；软件方面（以LabVIEW为例），软件的功能比较强大，其中Vision 可以将相机拍摄出来的二维码使用相应的工具进行解码等等。
温建钧《一种基于卷积神经网络算法的二维码检测系统的设计与实现》[1]一文中写到：对于二维码的检测技术方面主要是采用两种方法增强二维码检测能力。第一种是通过二维码自身所携带的额外信息来判断（即通过算法的方法进行检测），二维码可以分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码。虽然二维码分为两类，但是二维码在生成时已经进行了严格的定义，对于各个区域应该携带的信息做了一定的规定。除此之外，二维码还定义了一些特殊的区域，并在这些区域增加了特殊的图形标记来辅助检测算法对二维码进行定位，如QR CODE中在左上角、右上角以及左下角定义了一些回字形的定位标识符，从而保证二维码在各个角度都能被检测算法成功检测读码，提高了二维码读码算法对形变、尺度、旋转等状况的抗干扰能力。由于这种方案的二维码目前己经被业界标准化，且可以携带大量的信息与纠错信息，因此被广泛应用于日常生活中。第二种方案就是不对二维码生成算法进行高度处理，单纯通过提升检测算法检测能力的方案来提升检测算法的检测能力。
目录
1.绪论 1
1.1本课题研究的背景及意义 1
1.2国内外研究现状分析 2
1.3课题研究的主要内容 3
1.4论文的组织结构 4
2.系统总体方案设计 6
2.1产品介绍 6
2.2项目需求分析 7
2.3系统总体方案设计 7
3.系统硬件设计 9
3.1 总体硬件设计方案 9
3.2硬件选型 9
3.2.1固定件设计 9
3.2.2光源的选择 10
3.2.3相机的选择 11
4.系统软件设计 13
4.1软件设计方案 13
4.2图片预处理 13
4.3 LabVIEW前面板设计 19
4.4 LabVIEW程序框图设计 20
4.4.1架构选择 20
4.4.2图像获取 21
4.4.3检测部分程序 22
4.4.4主界面设计 26
5.调试与运行结果 28
5.1硬件调试 28
5.2软件调试 28
5.3运行结果 29
6.总结和展望 36
6.1总结 36
6.2对环境及社会可持续发展的影响 36< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 6.3展望 37
参考文献 38
致谢 39
1.绪论
1.1本课题研究的背景及意义
现如今，汽车产业蓬勃发展，一台汽车的生产必然离不开相关汽车零部件厂商的支持。那么，产品的性能就成为了衡量一个汽车零部件厂商的技术能力以及生产能力。只注重产品自身的性能是远远不够的，还需要对产品进行严格的检测。那么，产品自身携带的识别信息的好坏直接决定了能否正确的定位到不合格的产品。
作为存储信息的媒介，一维码起源于20世纪40年代的后期，应用于70年代，普及于80年代。但是，随着科学技术的发展，一维码存在存储容量不足、易复制、无法表示汉字和图像等缺点成为了急需解决的问题，这就孕育出二维码。二维码依靠自身的优点成为商业用途的首选标识符。现如今，二维码技术的发展已逐渐成熟化，市场上二维码打印主要是采用激光打印，其成本高低不一。由于二维码自身的优点，所以大多数的厂商选择使用二维码作为工件的标识符。那么，对于二维码的质量检测也就变得很重要了。
市面上的车主要分为自动挡和手动挡（智能车将是未来的趋势），本课题研究的汽车电刹车是取代传统拉杆式手制动（手刹）的电子手制动按钮，它的产生使得驾驶更加的安全，制动效果不会因为驾驶员的力度而改变制动效果。每个电刹车出厂前都需要进行严格的质量检测，因此对于电刹车上的标志性符号检测就变得很重要的。二维码凭借着自身的优点赢得了众多行业的使用，二维码携带着电刹车上相应的信息，当检测到电刹车质量不过关的时候就可以将信息传递给控制界面，工人师傅就可以将质量不合格的工件挑选出了。汽车电刹车二维码的质量好坏对于电刹车的相关性能的检测更加的方便，更易分辨出是哪个设备出现的损坏，防止坏件投入使用，避免对用户的人身安全造成威胁。传统的汽车电刹车二维码质量检测方法是人工检测方法，人工检测存在很多问题如：（1）对于质量存在严重问题的工件容易辨别，像二维码严重打偏、二维码只打一半、二维码严重打重复等等问题，但是对于一些模棱两可的工件可能会造成误判，像二维码略微打偏等；（2）对于二维码中存在0畸形问题，有些畸形是明显的，有些却是第一眼看上去是好的，再仔细看其实是0存在略微畸形。
识别二维码的方式有很多，但是第一步要保证二维码所处的位置、二维码的清晰度、完整度等信息准确。这就需要对二维码进行检测。设计二维码检测系统还有一个原因，是因为厂家的二维码打印设备价格比较昂贵，不易更换新的打印设备。这也就意味着设计的系统在性价比方面需要具有一定的优势。
编程软件使用LabVIEW软件，其采用图形化编程方式，基本摆脱了传统的编程方式，采用的是数据流形式，在理解与编写上更加方便。随着LabVIEW的发展，其内部的函数库越来越强大，很多函数已经被封装好，学会使用这些函数库编程的时候将会更加的方便。LabVIEW是一个面向最终用户的工具，可以增强构建系统的能力，提供了实现仪器控制和数据采集的便捷途径。使用LabVIEW进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。
基于以上原因，本课题采用LabVIEW软件开发平台设计了一套汽车电刹车二维码检测系统，该系统主要采用机器视觉的处理方法，针对汽车电刹车二维码质量问题进行一系列的检测。该系统可对汽车电刹车二维码的位置、质量进行检测。
1.2国内外研究现状分析
目前，二维码识别技术已经是很发达了。二维码扫码枪可以直接将二维码上所携带的信息进行解码；智能相机（例如康耐视智能相机）通过自身所携带的软件将实时拍摄到的二维码信息进行解码；软件方面（以LabVIEW为例），软件的功能比较强大，其中Vision 可以将相机拍摄出来的二维码使用相应的工具进行解码等等。
温建钧《一种基于卷积神经网络算法的二维码检测系统的设计与实现》[1]一文中写到：对于二维码的检测技术方面主要是采用两种方法增强二维码检测能力。第一种是通过二维码自身所携带的额外信息来判断（即通过算法的方法进行检测），二维码可以分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码。虽然二维码分为两类，但是二维码在生成时已经进行了严格的定义，对于各个区域应该携带的信息做了一定的规定。除此之外，二维码还定义了一些特殊的区域，并在这些区域增加了特殊的图形标记来辅助检测算法对二维码进行定位，如QR CODE中在左上角、右上角以及左下角定义了一些回字形的定位标识符，从而保证二维码在各个角度都能被检测算法成功检测读码，提高了二维码读码算法对形变、尺度、旋转等状况的抗干扰能力。由于这种方案的二维码目前己经被业界标准化，且可以携带大量的信息与纠错信息，因此被广泛应用于日常生活中。第二种方案就是不对二维码生成算法进行高度处理，单纯通过提升检测算法检测能力的方案来提升检测算法的检测能力。
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