[發明專利]一種基于全息圖特征的產品字符識別方法

在審

• 申請號: 202310368281.5
• 申請日: 2023-04-09
• 公開（公告）號: CN116386061A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 趙巨峰;劉洋;陳長青
• 申請（專利權）人: 蘇州宣雄智能科技有限公司
• 主分類號: G06V30/19
• 分類號: G06V30/19;G03H1/00;G03H1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于全息圖特征的產品字符識別方法，包括如下步驟：構建全息特征信息獲取系統；構建全息特征信息識別系統；不同字符的全息特征信息庫建設；字符物體識別。本發明提供的一種基于全息圖特征的產品字符識別裝置與方法，相較于現有的識別方式，其首先針對產品上字符構建全息數據庫，并利用光學相關匹配識別字符，此種方法一方面是大大增加了字符特征信息，提高了識別的準確性；另一方面基于光學相關策略，則在于無論字符識別的產品、材料、光源等條件如何變更，都無需進行繁復的參數調整，從而大大減少了字符識別軟件工程師的工作量，提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及產品表面字符識別領域，尤其涉及一種基于全息圖特征的產品字符識別方法。

背景技術

在現代工業生產制造行業中，常常需要對產品表面的字符進行識別，例如：手機鏡頭支撐座上刻印的號碼。每個鏡頭上支撐座會刻印上號碼，通過常規的MLP(多層感知)法和單純的DL法進行識別時，由于號碼的背景是屬于粗糙不均的，因此不容易凸顯背景與前景之間強烈的對比，而且背景復雜與前景的灰階度相差很近，要提取出前景的數字時，二值化的灰階值難用定值去設定，即便經過實驗可以找出幾組最佳的二值化灰階值，一旦產品變更、材料變更、光源變更等等，后續將會面臨因應產品而去設定的非常多參數情況，致使二值化取前景數字的方法就會變得無法掌握。

通常的方法策略都是基于先成像，后計算機處理，一方面是完全基于電計算，對計算機算力要求高，另一方面，成像獲取的特征基本是二維平面特征，可能丟失了一些潛在的特征信息。

本發明一方面利用光路結構快速生成字符的全息圖特征，另一方面利用光學相關手段快速匹配準確識別字符，充分利用全息圖的大量特征和并行的光學運算實現字符的準確、快速識別。

發明內容

本發明為解決現有的產品字符識別方式當更換產品時需要調整圖像前處理、后處理的很多參數造成軟件工程師工作量大大增加的問題，所采用的技術方案是：一種基于全息圖特征的產品字符識別裝置與方法，包括如下步驟：

1、全息特征信息獲取系統搭建

全息圖，是以激光為光源，用相機將目標記錄在高分辨率的全息記錄載體上構成的圖，相比于傳統的二維圖像，全息圖包含了被記錄物體的尺寸、形狀、亮度和對比度等信息，具備更多的特征信息。

本發明設計全息特征信息獲取系統，一方面是用于事先構建字符全特征體系，另一方面是實際應用時的直接快速生成全息圖,引入全息特征信息識別系統快速檢測識別。

系統主要包括，1字符物體，2普通CMOS相機，3計算機，4空間光調制器(SLM：spatial?light?modulator)，5半導體激光器，6偏振分光棱鏡PBS，7傅里葉透鏡，8編碼板(透光矩陣)，9無透鏡的CMOS成像器件。4～9處于同一光軸體系。特別的，SLM位于傅里葉透鏡的前焦面位置處，編碼板(透光矩陣)位于傅里葉透鏡的后焦面位置處(即傅里葉透鏡的頻譜面處)；PBS與光軸成45°放置，使得激光入射到PBS的位置與經SLM反射到PBS的位置相同。

2、全息特征信息識別系統搭建

本發明設計全息特征信息識別系統，是主要利用光學相關方法實現的。

系統主要包括，1激光光源，2準直透鏡，3傅立葉透鏡，4空間光調制器(SLM：spatial?light?modulator)，5傅立葉透鏡，6無透鏡的CMOS成像器件，7計算機。1～6處于同一光軸體系。特別的，3與4間隔為f，4與5間隔為f，f為傅里葉透鏡的焦距。計算機向SLM輸入模板字符/當前字符配對全息圖像數據。系統輸出為6無透鏡的CMOS成像結果，如果匹配正確，圖像中將有極大的光學相關峰。

3、目標字符全息圖快速生成方法與數據庫構建