[發明專利]一種基于VBAI模板匹配的工件號碼識別方法

在審

• 申請號: 201410113919.1
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103870844A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李光明;張濤;張巧麗;殷波;李慧宇
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

技術領域

本發明涉及機器視覺領域，特別涉及一種基于VBAI模板匹配的工件號碼識別方法。

背景技術

隨著計算機技術、數字圖像處理和模式識別技術的飛速發展，其應用也遍及工業、農業、科研等諸多領域。如今，越來越多的信息以圖像的形式出現，人們對字符的識別也進行了廣泛的研究。在先進的工業生產中，需要對鑄件上的工件號進行記錄，以便后期的質量跟蹤調查。很多工廠對生產鑄件上的打碼工件號仍然采用人工識別的方式，對大量需要識別的工件，采用這種方法不但浪費人力和時間，而且效率低，錯誤率高。因此，考慮采用計算機技術來提高工廠的整體生產效率和自動化水平具有重要的實際使用價值。

VisionBuilderforAutomatedInspection（用于自動檢測的視覺生成器）通常被稱之為VBAI，是NI推出的一款視覺檢查軟件產品，該程序是一個可以獨立運行的程序，不需要依托LabVIEW，但是可以將寫好的VBAI程序生成LabVIEW代碼。VBAI作為一款視覺軟件，最大的特點在于其獨立運行的能力和實時終端的可部署性，其功能強大，提供了豐富的與外部通信的接口，包括DIO接口、串口以及USB接口，并且通過以太網實現數據的交互和傳輸。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于VBAI模板匹配的工件號碼識別方法，能夠快速地搭建號碼識別系統，顯著地提高工業生產效率，并且具有較高的識別率和較高的應用價值。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于VBAI模板匹配的工件號碼識別方法，其步驟如下：

步驟1：采集圖像：用工業相機采集工件的圖像作為原始圖像；

步驟2：圖像處理：對采集到的原始圖像進行圖像處理，使需要被識別的目標區域或特征更加明顯；

步驟3：模式匹配：在工件上找到一個特征明顯的目標，對工件上該目標進行模式匹配；

步驟4：以上述步驟3中找到的目標為原點，建立平面直角坐標系；

步驟5：以建立的平面直角坐標系為標準，標注需要被識別的工件號碼區域，如果沒有識別字體的字符集，則需要先對該區域里面的號碼進行字符訓練；如果有識別字體的字符集，則直接顯示號碼識別的結果；

步驟6：將最終圖像處理以及號碼識別的結果顯示在屏幕的某一特定區域，該特定區域能夠自由指定，方便觀察圖像處理以及號碼識別的效果。

所述原始圖像未經過任何處理，格式包括彩色圖像。

所述圖像處理方法包括灰度變換、二值化處理。

所述模式匹配技術包括歸一化互相關、比例不變與旋轉不變匹配、錐形匹配以及圖像理解。

所述步驟2圖像處理能夠在步驟3模式匹配和步驟4之后進行。

本發明采用基于VBAI模板匹配的工件號碼識別方法，與其他現有技術相比，本發明方法編程難度較小，編程效率高，采用圖形化編程，產生的圖像為框圖的形式，而非采用基于文本的語言產生代碼行，不需要掌握復雜的圖像處理、相機校正、字符識別等專業知識，就能快速搭建號碼識別系統，并且具有較高的識別率，采用本發明方法能夠顯著提高工業生產效率，具有較高的應用價值。

附圖說明

圖1為本發明硬件連接結構示意圖。

圖2為本發明軟件程序流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例一：

步驟1：采集圖像：用工業相機采集工件的圖像作為原始圖像，本圖像為32位彩色圖像格式；

步驟2：模式匹配：由于步驟1采集的原始圖像為彩色圖像格式，彩色圖像像素特征明顯，故直接利用視覺助手工具VBAI在彩色圖像上進行旋轉不變匹配，使效果更加明顯，在工件旋轉、圖像采集存在模糊和噪聲的情況下，模式匹配仍然可以正常工作；

步驟3：以上述模型上以任意一點為坐標原點，建立平面直角坐標系；

步驟4：圖像處理：由于字符識別程序只能對灰度圖像進行處理，利用視覺助手工具VBAI對采集到的彩色圖像進行灰度變換，使需要被識別的目標區域或特征更加明顯，為字符識別做準備；