装配式建筑是建筑现代化发展的主要趋势,是我国建筑行业的一次颠覆性革命,“大力发展装配式建筑”已经上升到国家战略层面。本文以装配式建筑混凝土预制构件制造企业为应用场景,以提高预制构件生产线的生产效率和产品质量,降低生产成本为目标,开展基于机器视觉的制造执行系统(manufacturing execution system,MES)的研究。首先,本文基于对混凝土预制构件生产工艺流程及工厂管理现状的分析,提出了面向混凝土预制构件(precast concrete,简称PC构件)工厂化生产的i PC＿MES系统(PC构件制造执行系统)总体设计方案,包括生产计划模块、生产过程及质量管理模块、设备监控模块以及模台编码字符识别模块等。其次,本文基于机器视觉技术对PC构件生产线模台字符编码的图像识别算法进行了研究。针对实际工厂环境中混凝土浆液流挂现象导致的模台字符污染或遮挡、以及机器视觉识别准确率下降的问题,本文提出了基于改进型模板字符匹配的识别方法。基于MATLAB的实验结果表明,该方法能够在模台字符存在污染或遮挡时依然取得较高的识别准确率,有效保证实际工厂环境中i PC＿MES系统的运行可靠性。此外,本文以模台字符识别模块和生产过程及质量管理模块的交互为例,介绍了基于OPC技术(OLE for process control)实现视觉识别信息与i PC＿MES主系统间数据交互的方法。基于机器视觉的PC构件生产线MES系统将采集并识别出的模台编码数据与其他模块建立的工艺数据与计划数据进行联合读取与反馈,做出下一步生产指示。视觉识别算法的高效率、高准确性使i PC＿MES系统具备通用性和实时性,适应了装配式建筑预制混凝土构件数字化生产的需要。