[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

本發明涉及視覺檢測技術領域，是一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法。所使用的硬件由工業相機、傳送帶以及計算機組成。該方法的流程為：首先離線構建標簽區域特征參數庫、噴碼區域特征參數庫以及噴碼區域與標簽區域相對姿態參數庫等；其次采用工業相機在線循環采集包裝盒圖像，當獲得的包裝盒圖像的標簽區域符合形狀匹配要求，則對標簽區域進行目標噴碼區域的定位分割；然后將噴碼字符串進行單個字符分割，并將分割后的字符送入神經網絡分類器進行識別；最后通過對噴碼字符識別的結果是否符合預設要求來判斷標簽的合格性，并將判斷結果輸出至成像軟件界面顯示。該方法具有速度快、算法適應性強、操作方便等特點。

技術領域

本發明涉及視覺檢測技術領域，尤其是一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法。

背景技術

隨著我國制造業的不斷發展，商品包裝盒標簽上的噴碼這一承載著制造產品重要信息的載體在企業生產與管理中的作用日益突出。然而，標簽上的噴碼漏噴、多噴、瑕疵、信息錯誤等噴碼不合格現象時有發生。目前生產流水線上的商品包裝盒標簽噴碼合格檢測大多是通過人工目檢的方式，存在檢測成本較高、效率低下、易受外界影響、品質管控不穩定等問題。

標簽噴碼區域定位與檢測中存在的主要問題有三點。一是傳送帶上的包裝盒標簽雖然可以保證正面朝上，但其在傳送帶上的位姿(即偏轉角度)往往很難保證一致，這就需要視覺檢測算法具有一定的適應性，能夠定位傳送帶上視野范圍內任意姿態的包裝盒標簽。二是在實際產線視覺檢測中，根據檢測批次的不同，傳送帶上傳送的包裝盒的尺寸通常是不一樣的，這就可能導致拍攝的圖像不清晰，或者由于景深較大，相機雖然可以采集清晰圖像，但相同的目標對象在不同的拍攝距離(景深范圍內)會形成不同的區域特征，比如區域面積相差較大等。傳統解決上述問題的方法是更換鏡頭、重新對焦、調整相機高度，甚至為每一個批次包裝盒分別設計視覺檢測系統，這些都會增加生產成本，必要性也存疑。三是傳統方法多采用光電傳感器開關觸發相機進行圖像采集與處理，但隨著高性能計算芯片、工業相機等硬件速度越來越快，成本也逐年降低，完全有理由采用基于視覺的區域快速預檢觸發后續精確視覺處理的策略，以替換傳統方法。專利申請201710706375.3(一種包裝袋噴碼缺陷檢測方法)，提出了一種包裝盒噴碼缺陷檢測方法，采用待測噴碼與正常樣品噴碼黑色特征區域面積大小是否匹配的方式進行缺陷的判斷，缺點是不同形狀的區域可能面積大小相近，對相機的拍攝距離有相對嚴格的要求，也不適用于待檢測包裝姿態隨機的情況。

發明內容

本發明的目的是克服上述技術的不足，提供了一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法。采用這種方法，可以實現一定景深范圍內清晰成像的任意姿態包裝盒上規則幾何形狀(如：橢圓、矩形等)標簽的快速定位，以及標簽中噴碼區域的信息識別與檢測，具有速度快、算法適應性強、操作方便等特點。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種包裝盒標簽中噴碼區域的快速定位與檢測方法，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；

步驟二：在線視覺采集與精細視覺處理的觸發；

步驟三：標簽區域的定位與特征參數提取；

步驟四：噴碼區域的定位與分割；

步驟五：噴碼區域的信息識別及數據庫信息匹配。

所述步驟一中的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；