[發明專利]一種陰刻橡膠標牌圖符識別系統

在審

• 申請號: 201611192024.7
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106845485A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 連晗;曹建生;王風燕;方華麗;趙云麗;邢鵬康;馬茵;倪江楠;許貴陽;畢新熙
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: G06K9/34
• 分類號: G06K9/34
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 秦舜生

技術領域

本發明涉及工業涂裝目標識別技術領域，特別是涉及陰刻橡膠標牌圖符的識別。

背景技術

陰刻橡膠標牌圖符的描繪目前基本上還是手工作業，任務單一、工作量大、勞動強度高，費時費力，不能與快速發展的生產需求相適應，而且工人長時間接觸不同的涂料，對身體健康不利，另外人力成本也越來越高，影響產品市場競爭力。因此，為了提高陰刻橡膠標牌產品的生產效率，增加企業效益，對陰刻橡膠標牌圖符描繪設備相關技術進行研究具有重要的現實意義。對于陰刻橡膠標牌圖符描繪設備來說，其視覺系統是引導機器進行標牌圖符描繪的關鍵，而視覺系統工作的首要任務是標牌圖符識別，標牌圖符識別的正確與否直接影響后續標牌圖符描繪的成功率。

發明內容

本發明的目的是：提供一種陰刻橡膠標牌圖符識別方法，使得陰刻橡膠標牌圖符描繪設備實現對標牌圖符的識別，為進一步的圖符描繪提供技術支撐。

本發明的技術方案是：

一種陰刻橡膠標牌圖符識別方法，具體包括以下步驟：

（1）圖像采集步驟：基于單目視覺實時采集標牌灰度圖像，其攝像頭與標牌的距離取決于采集圖像中標牌的邊緣應緊鄰圖像邊界，且在標牌正上方通過安置線性光源進行補光。

（2）Gamma調整步驟：對采集的灰度圖像進行Gamma值調整，將Gamma值調整為最大，以增強圖像中的前景部分。

（3）對比度調整步驟：采用線性對比度方法將對比度調整至最大，以減弱圖像中灰色域像素，突出黑色域像素。

（4）二值圖像反轉步驟：將上述灰度圖像轉化為二值圖像并進行反轉，以便于后續處理。

（5）圖像邊界對象去除步驟：通過對各連通區域輪廓跟蹤獲取邊緣坐標，再對所獲取的各連通區域邊緣坐標進行判別來確定是否與圖像邊界相連，最后去除與圖像邊界相連的連通區域。

（6）小區域去除步驟：將圖像中噪聲碎點區域去除，以保留有效的圖符區域。

（7）最小外接矩形框定步驟：將圖像中的圖符區域進行框定。

（8）框定包絡判別步驟：對框定矩形角點坐標之間的關系進行判別，以區分出那些框定區域還包含較小的框定區域。

（9）區域填充步驟：根據上述判別結果，對于不包含較小框定框的框定區域中的圖符直接進行填充；對于包含較小框定框的框定區域中的圖符的填充，首先填充大框定框中圖符外邊界包含的區域，再填充小框定框中圖符內邊界包含的區域，而后兩區域相減從而實現圖符內外邊界間的區域填充。

（10）中線提取步驟：對填充后的圖符提取中線，以便于后續據此軌跡進行機械描繪。

本發明的技術效果為：對于陰刻橡膠標牌圖符描繪設備來說，該發明方法能夠實現設備對標牌圖符的識別。

附圖說明

圖1為陰刻橡膠標牌圖符識別流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明一種陰刻橡膠標牌圖符識別方法的流程如圖1所示，具體包括如下步驟：

（1）圖像采集步驟

在標牌正上方安置單目攝像頭和線性光源，其攝像頭與標牌的距離取決于采集圖像中標牌的邊緣應緊鄰圖像邊界，以此采集標牌灰度圖像。

（2）Gamma調整步驟

Gamma值的修正，可以改變畫面明暗，增加對比。這里通過對采集的灰度圖像進行Gamma值調整，將Gamma值調整為最大，以增強圖像中的前景部分。

（3）對比度調整步驟

采用線性對比度方法將對比度調整至最大，以減弱圖像中灰色域像素，突出黑色域像素。

（4）二值圖像反轉步驟

將上述灰度圖像轉化為二值圖像，此時圖像中標牌為黑色像素，背景為白色像素，為便于后續處理進行反轉，即將圖像中標牌轉換為白色像素，背景轉換為黑色像素。

（5）圖像邊界對象去除步驟

圖像中標牌邊緣對于其中的圖符識別來說，屬于干擾區域，應該進行去除。根據采集圖像標牌邊緣緊鄰圖像邊界的特點，首先通過對各連通區域輪廓跟蹤獲取邊緣坐標，再對所獲取的各連通區域邊緣坐標進行判別來確定是否與圖像邊界相連，最后去除與圖像邊界相連的連通區域即圖像中標牌邊緣區域。

（6）小區域去除步驟

由于標牌自身對光線折反射等原因，導致采集圖像在上述處理過程中會產生噪聲碎點區域。對于圖像中的圖符識別來說，仍然屬于干擾區域，應當進行去除。通過計算各區域像素點數，根據大數據實驗設定閾值來進行去除。

（7）最小外接矩形框定步驟