一种阴刻橡胶标牌图符识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，通过图像采集步骤实时采集标牌灰度图像；Gamma值调整步骤对采集的灰度图像首先进行Gamma值调整；对比度调整步骤用来减弱图像中灰色域像素，突出黑色域像素；二值图像反转步骤是将上述灰度图像转化为二值图像并进行反转；图像边界对象去除步骤是将图像边界上的标牌边缘去除；并采用小区域去除步骤、最小外接矩形框定步骤、框定包络判别步骤、区域填充步骤和中线提取步骤。该方法能够实现阴刻橡胶标牌图符的视觉识别，为进一步的图符描绘提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种阴刻橡胶标牌图符识别系统
本专利技术涉及工业涂装目标识别
，特别是涉及阴刻橡胶标牌图符的识别。
技术介绍
阴刻橡胶标牌图符的描绘目前基本上还是手工作业，任务单一、工作量大、劳动强度高，费时费力，不能与快速发展的生产需求相适应，而且工人长时间接触不同的涂料，对身体健康不利，另外人力成本也越来越高，影响产品市场竞争力。因此，为了提高阴刻橡胶标牌产品的生产效率，增加企业效益，对阴刻橡胶标牌图符描绘设备相关技术进行研究具有重要的现实意义。对于阴刻橡胶标牌图符描绘设备来说，其视觉系统是引导机器进行标牌图符描绘的关键，而视觉系统工作的首要任务是标牌图符识别，标牌图符识别的正确与否直接影响后续标牌图符描绘的成功率。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，使得阴刻橡胶标牌图符描绘设备实现对标牌图符的识别，为进一步的图符描绘提供技术支撑。本专利技术的技术方案是：一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，具体包括以下步骤：（1）图像采集步骤：基于单目视觉实时采集标牌灰度图像，其摄像头与标牌的距离取决于采集图像中标牌的边缘应紧邻图像边界，且在标牌正上方通过安置线性光源进行补光。（2）Gamma调整步骤：对采集的灰度图像进行Gamma值调整，将Gamma值调整为最大，以增强图像中的前景部分。（3）对比度调整步骤：采用线性对比度方法将对比度调整至最大，以减弱图像中灰色域像素，突出黑色域像素。（4）二值图像反转步骤：将上述灰度图像转化为二值图像并进行反转，以便于后续处理。（5）图像边界对象去除步骤：通过对各连通区域轮廓跟踪获取边缘坐标，再对所获取的各连通区域边缘坐标进行判别来确定是否与图像边界相连，最后去除与图像边界相连的连通区域。（6）小区域去除步骤：将图像中噪声碎点区域去除，以保留有效的图符区域。（7）最小外接矩形框定步骤：将图像中的图符区域进行框定。（8）框定包络判别步骤：对框定矩形角点坐标之间的关系进行判别，以区分出那些框定区域还包含较小的框定区域。（9）区域填充步骤：根据上述判别结果，对于不包含较小框定框的框定区域中的图符直接进行填充；对于包含较小框定框的框定区域中的图符的填充，首先填充大框定框中图符外边界包含的区域，再填充小框定框中图符内边界包含的区域，而后两区域相减从而实现图符内外边界间的区域填充。（10）中线提取步骤：对填充后的图符提取中线，以便于后续据此轨迹进行机械描绘。本专利技术的技术效果为：对于阴刻橡胶标牌图符描绘设备来说，该专利技术方法能够实现设备对标牌图符的识别。附图说明图1为阴刻橡胶标牌图符识别流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术一种阴刻橡胶标牌图符识别方法的流程如图1所示，具体包括如下步骤：（1）图像采集步骤在标牌正上方安置单目摄像头和线性光源，其摄像头与标牌的距离取决于采集图像中标牌的边缘应紧邻图像边界，以此采集标牌灰度图像。（2）Gamma调整步骤Gamma值的修正，可以改变画面明暗，增加对比。这里通过对采集的灰度图像进行Gamma值调整，将Gamma值调整为最大，以增强图像中的前景部分。（3）对比度调整步骤采用线性对比度方法将对比度调整至最大，以减弱图像中灰色域像素，突出黑色域像素。（4）二值图像反转步骤将上述灰度图像转化为二值图像，此时图像中标牌为黑色像素，背景为白色像素，为便于后续处理进行反转，即将图像中标牌转换为白色像素，背景转换为黑色像素。（5）图像边界对象去除步骤图像中标牌边缘对于其中的图符识别来说，属于干扰区域，应该进行去除。根据采集图像标牌边缘紧邻图像边界的特点，首先通过对各连通区域轮廓跟踪获取边缘坐标，再对所获取的各连通区域边缘坐标进行判别来确定是否与图像边界相连，最后去除与图像边界相连的连通区域即图像中标牌边缘区域。（6）小区域去除步骤由于标牌自身对光线折反射等原因，导致采集图像在上述处理过程中会产生噪声碎点区域。对于图像中的图符识别来说，仍然属于干扰区域，应当进行去除。通过计算各区域像素点数，根据大数据实验设定阈值来进行去除。（7）最小外接矩形框定步骤通过邻域标记法对图像中的图符区域进行标记，并将不同图符区域标记为不同的值；计算不同标记区域水平垂直两方向上像素个数的最大值；在不同标记区域以像素个数最多的行列为长度和宽度画矩形，此矩形为最小外接矩形，以此将图像中的图符区域进行框定，并计算区域矩形各个角点的坐标。（8）框定包络判别步骤对框定矩形角点坐标之间的关系进行判别，以区分出那些框定区域还包含较小的框定区域。（9）区域填充步骤根据上述判别结果，对于不包含较小框定框的框定区域中的图符（比如Z图符）直接进行填充；对于包含较小框定框的框定区域中图符的填充，比如O图符，首先填充大框定框中图符外边界包含的区域，即图符O外圈包含区域，再填充小框定框中图符内边界包含的区域，即图符O内圈包含区域，而后两区域相减从而实现图符内外边界间的区域填充。（10）中线提取步骤对填充后的图符提取中线，以便于后续据此轨迹进行机器描绘。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术。凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，其特征在于包括以下步骤：（1）图像采集步骤：基于单目视觉实时采集标牌灰度图像；（2）Gamma调整步骤：对采集的灰度图像进行Gamma值调整，增强图像中的前景部分；（3）对比度调整步骤：用来减弱图像中灰色域像素，突出黑色域像素；（4）二值图像反转步骤：将上述灰度图像转化为二值图像并进行反转，以便于后续处理；（5）图像边界对象去除步骤：将图像边界上的标牌边缘去除；（6）小区域去除步骤：将图像中噪声碎点区域去除，以保留有效的图符区域；（7）最小外接矩形框定步骤：将图像中的图符区域进行框定；（8）框定包络判别步骤：对各个框定区域中判定是否还包含较小框定区域；（9）区域填充步骤：根据上述判别结果，对于不包含较小框定框的框定区域中的图符直接进行填充，对于包含较小框定框的框定区域中的图符只填充图符内外边界间的区域；（10）中线提取步骤：对填充后的图符提取中线，以便于后续据此轨迹进行机械描绘。

【技术特征摘要】
1.一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，其特征在于包括以下步骤：（1）图像采集步骤：基于单目视觉实时采集标牌灰度图像；（2）Gamma调整步骤：对采集的灰度图像进行Gamma值调整，增强图像中的前景部分；（3）对比度调整步骤：用来减弱图像中灰色域像素，突出黑色域像素；（4）二值图像反转步骤：将上述灰度图像转化为二值图像并进行反转，以便于后续处理；（5）图像边界对象去除步骤：将图像边界上的标牌边缘去除；（6）小区域去除步骤：将图像中噪声碎点区域去除，以保留有效的图符区域；（7）最小外接矩形框定步骤：将图像中的图符区域进行框定；（8）框定包络判别步骤：对各个框定区域中判定是否还包含较小框定区域；（9）区域填充步骤：根据上述判别结果，对于不包含较小框定框的框定区域中的图符直接进行填充，对于包含较小框定框的框定区域中的图符只填充图符内外边界间的区域；（10）中线提取步骤：对填充后的图符提取中线，以便于后续据此轨迹进行机械描绘。2.根据权利要求1所述的一种阴刻橡胶标牌图符识别方法，其特征在于，图像采集步骤中单目摄像头与标牌的距离取决于...

【专利技术属性】
技术研发人员：连晗，曹建生，王风燕，方华丽，赵云丽，邢鹏康，马茵，倪江楠，许贵阳，毕新熙，
申请(专利权)人：河南工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41