[發明專利]一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法

有效

• 申請號: 201910013660.6
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109724990B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 楊傲雷;任海燕;陳靈;費敏銳;楊幫華
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01N21/898
• 分類號: G01N21/898
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：包裝盒標簽合格樣品特征參數庫的離線構建；合格樣品特征參數庫主要包括四個方面：

合格樣品中待測標簽區域特征參數庫A_db、噴碼區域特征參數庫B_db、噴碼區域與標簽區域之間的相對姿態參數庫C_db以及待識別字符特征參數庫D_db；這四個參數庫為后續步驟中包裝盒圖像上標簽檢測、標簽中噴碼區域定位、噴碼信息檢測做前期準備；詳細步驟為：

1.1：選擇一個標準包裝盒標簽合格樣品，并放置到工業相機正下方；

1.2：調整相機鏡頭焦距、光圈、曝光時間，使相機采集的包裝盒圖像在成像軟件中清晰顯示；

1.3：根據待測標簽的規則幾何形狀特征，采用拖動鼠標按鍵的人機交互方式在成像軟件中框住并剪切出標簽的外接矩形，生成標簽區域R1_temp，然后計算R1_temp的幾何特征參數，包括中心點位置坐標、區域面積、幾何形狀參數，并據此構建出標簽區域的特征參數庫A_db；

1.4：再次采用拖動鼠標按鍵的交互方式，在標簽區域R1_temp中，采用矩形框的形式框住并分割出目標噴碼區域，生成噴碼區域R2_temp，計算噴碼區域R2_temp的幾何特征參數，包括中心點位置坐標、區域面積、幾何形狀參數、姿態偏轉角、R2_temp外接矩形的坐標頂點，并據此構建出噴碼區域的特征參數庫B_db；

1.5：根據R2_temp相對于R1_temp的偏移特征參數，包括R2_temp相對于R1_temp的偏移距離、偏移角度，構建噴碼區域與標簽區域之間的相對姿態參數庫C_db；

1.6：獲取標簽區域中待識別噴碼字符的特征參數，包括字符的個數、字符串的具體內容、字符的編碼規則，并據此構建出噴碼區域的待識別字符特征參數庫D_db；

1.7：保存步驟1.3至步驟1.6中獲取的標簽區域特征參數庫A_db、噴碼區域的特征參數庫B_db、相對姿態參數庫C_db、字符特征參數庫D_db，為后續步驟做準備；

步驟二：在線視覺采集與精細視覺處理的觸發；使用工業相機在線循環采集傳送帶上移動包裝盒的圖像，并基于步驟一中構建的標簽特征參數庫A_db進行快速粗略的形狀匹配；

若不符合構建的標簽形狀匹配要求，則按照設定的頻率繼續循環采集包裝盒上標簽圖像，若符合構建的標簽形狀匹配要求，則觸發進入后續步驟的精細視覺處理；

步驟三：進行標簽區域的定位與特征參數提取，具體步驟為：

3.1：定位出標簽區域，并提取標簽的輪廓，去除標簽圖像的背景，進而從整幅圖像中分割出標簽區域R1；提取標簽區域R1的特征參數，包括標簽區域中心在包裝盒圖像中的位置、標簽區域偏轉角、標簽區域面積；

3.2：從標簽區域R1中，按照步驟一中獲取的標簽特征參數庫A_db對區域R1進行標準化幾何變換，主要包括：將R1偏轉角度變換成0 rad或πrad、放大或縮小R1使其最小外接矩形面積與R1_temp面積近似相等，進而生成待進一步檢驗的標準化標簽區域R1’；

步驟四：噴碼區域的定位與分割；噴碼區域的定位與分割具體步驟為：

按照步驟一中構建的噴碼區域與標簽區域之間的相對姿態參數庫C_db，從標準化標簽區域R1’中定位并分割出目標噴碼區域R2，具體是根據相對姿態參數庫C_db中R2_temp中心點相對于R1_temp中心點的偏移距離、偏轉角度定位并分割出標準化噴碼區域R2’；

步驟五：噴碼區域的信息識別及數據庫信息匹配；根據待識別字符特征參數庫D_db進行噴碼區域的信息識別以及數據庫信息匹配，以判斷標簽的目標噴碼區域R2字符是否合格。