一种提高钢坯号识别准确率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高钢坯号识别准确率的方法。该方法包括摄取钢坯号图像、存取对应钢坯号图像的尺寸大小、图像处理、图像矫正、图像字符切割处理以及字符匹配识别。本发明专利技术在传统字符识别技术的基础上，通过图像矫正、图像字符分割和字符匹配识别等步骤，解决对因拍摄角度问题、钢坯表面字符部分脱落、字符部分重叠等造成钢坯号识别率低等问题。本方案首先建立图像模板，在此模板基础上结合现有矫正技术矫正钢坯号图像，其次使用实际字符宽度分割钢坯号图像，结合现有的字符分割技术，提高字符分割准确率，最后通过现有钢坯规则和钢坯号数据弥补因字符残缺或缺失等造成无法识别的问题。本发明专利技术有效提高了识别准确率，解决了现有技术的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钢坯号识别准确率的方法
本专利技术涉及一种监测
的字符识别方法，特别是涉及一种提高钢坯号识别准确率的方法。
技术介绍
在钢铁厂生产钢坯的过程中，会在钢坯的一侧喷上特定的数字字母序列等符号以表示特定的批次。在对钢坯轧制时，需要确认钢坯信息是否符合产品需求。因此需要在轧制前确认钢坯号信息，避免装料错误，使得其他批次的钢坯混入生产线中，从而造成生产质量事故。目前，一般是通过人工的方式来监视和检查钢坯号。但是这种方式工作效率低，不能满足现代化生产和管理的需要。部分企业采用自动化生产线，使用图像摄影和计算机结合方式自动识别钢坯号信息。目前钢坯号字符识别系统技术较多，运用也较为广泛，如专利号为：201010023040.X，专利名称为：钢坯号自动识别方法，的专利申请，其中对于因字符出现链接重复等问题不能很好的处理，切在字符分割后进行相同放大时，会造成部分字符变形，如数字“1”等。又如专利号为：200810122709.3，专利名称为：手写板坯号自动识别方法及识别装置，的专利申请，其中对手写字符进行了算法识别，但识别准确率低，同时也不能很好的解决字符残缺、字符部分重叠等问题，如单个字符中间被分割后将会识别为两个字符。由于钢铁厂环境复杂，工作环境恶劣，生产线上的钢坯运行速度快等原因，往往会出现较为严重的字符笔画脱落、字符粘连、重叠等问题，这些都给钢坯号的在线识别带来困难，影响工作效率，制约自动化生产。因此，如何有效解决因摄像头角度、字符残缺、重叠等原因造成的钢坯号识别率低，实现高效准确识别钢坯号是钢企自动化生产的一个重要环节。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种提高钢坯号准确率的方法，用于解决因摄像头角度、字符残缺、重叠等原因造成的钢坯号识别率低的问题。为了达到以上目的，本专利技术的提高钢坯号准确率的方法包括以下步骤：S1：图像采集和预处理：S1.1：采用图像采集装置得到需要识别的带有钢坯号的钢坯图像，并识别钢坯号号码所在区域；S1.2：将识别的钢坯号图像，转换成灰度图像；S1.3：建立转换后的灰度图像直方图，对直方图均衡化，增强图像；S1.4：对增强后的图像平滑滤波处理，除去背景噪音；S1.5：将去噪后的图像转化为二值图像；S2：图像矫正：S2.1：将二值图像按照水平、垂直方向修正图像；S2.2：使用已建制号的完整的钢坯号图像，按纵向比例矫正上一步修正后的图像；S3：字符切割：S3.1：建立平面坐标系，坐标原点至于图像左下角；S3.2:：对字符图像进行分割，形成分割序列，并记录其分割位置；(分割线所在位置)S3.3：逐一计算字符分割间距，记为X1，X2，...Xn，上述数值的平均值为平均分割间距记为S3.4：对比Xi与若其比值大于1.5，则表明字符间存在连接或重叠区域，将此标记的字符去掉，重新计算标记为继续对比新的间距序列与的比值，继续排除比值大于1.5的字符；依此规则继续进行直到不存在比值大于1.5的字符情况；S3.5：对S3.4生成的字符分割序列，继续按照S3.4操作进行，将比值大于1.4、1.3、1.2、1.1的分割序列排除，最终形成字符分割宽度相近且符合实际值的分割序列；S3.6：对比S3.5操作后的序列宽度值，取分割宽度相同数量占比最大的字符分割宽度，标记为X0，将序列最小值记为k；S3.7：从分割序列为k的位置，向前后按照X0大小开始分割字符图像，头尾不足X0的扩充图像，保证头尾区域为一个X0距离；并记录总共分割的区域数量，记为F；S4:识别字符：S4.1:对分割后的字符进行序号标记，分别标记为Si，i＝1,2,...,f；S4.2:比对Si标记的每个字符与预设的模板图像字符，依据Si标记的每个字符与预设的模板图像字符的相似度值，实现字符的识别，识别的字符分别回传到Si对应的位置；若当前字符不能识别，使用特殊符号“@”替代并回传给对应的Si的位置；S5:识别字符正确位置：S5.1：对比钢坯号编码规则，钢坯号实际字符长度记为g，若g＝f，则表示S3步骤中，从k开始按照X0宽度向前、后分割后第一个位置字符即为钢坯号第一个字符；S5.2:若g≠f，则表示钢坯号图像缺失或存在干扰图像；依据S4步骤中Si对应的值的类型以及连续字符长度与钢坯编码规则对比；由此确定Si对应钢坯号的具体位置；S5.3:依据Si的正确位置确定，将其对应的值计入到钢坯号序列Gj，j＝1,2,...,g中；若f<g，则表明钢坯号存在缺失，缺失部分使用特殊符号“@”替代；若f>g，则按照(2)确定的正确位置，依次填充，剩余的f序列值将直接排除，若按此填充依旧造成头尾存在空缺，空缺部分使用特殊符号“@”替代；S6:“@”字符识别S6.1:按已识别的连续的字符进行分割，分割成几个独立的字符串；S6.2:依次按字符位置对比现有库存钢坯数据，匹配识别特殊字符正确信息；S6.3:若单独匹配钢坯号信息出现多个结果，再次扩大字符识别范围，识别钢种及尺寸信息，按照上述步骤继续匹配识别；S7:将识别的信息记录或输出，若经过以上操作还不能准确识别，则系统报警，提示需人工识别。本专利技术能够实现提高钢坯号识别准确率。本专利技术所述方案的优点是：(1)采用图像矫正技术，解决由于现场环境、摄像头等原因造成钢坯号摄取倾斜问题。(2)结合现有字符分割技术，采用以实际字符宽度切割，有效解决因坯壳变形造成多个字符粘连而无法有效分割问题。(3)通过字符串对比识别，结合现有有效钢坯数据库，有效解决部分字符残缺、缺失而影响整个钢坯号识别。(4)对于已经完全识别的钢坯字符，再次与钢坯号数据库对比，可再次确保已识别的钢坯号与实际钢坯信息吻合。避免单个字符识别错误对生产造成的影响。附图说明图1是本专利技术一个实施例的流程图；图2是实施例现场采集的图像；图3是实施例现场采集图像处理图示；图4是实施例字符宽度计算统计和按均值宽度划分字符示意图；图5是实施例依据钢坯规则库确定钢坯字符所在位置示意图；图6是实施例对不能准确识别的字符使用特殊字符替代示意图；图7是实施例现场采集的第二张图像；图8是实施例现场采集的第二张图像处理图示；图9是实施例第二张图像的字符宽度计算统计示意图；图10是实施例第二张图像依据统计的字符宽度分割钢坯字符示意图；图11是实施例第二张图像识别当前能准确识别的字符示意图；图12是实施例第二张图像依据钢坯编码规则确定特殊字符所在位置示意图；图13是实施例第二张图像对钢坯字符进行补位处理示意图；图14是实施例第二张图像对不能识别和缺失字符使用特殊字符替代示意图。具体实施方式如图1-14所示，本专利技术公开了一种提高钢坯号识别率的方法，包括以下步骤：S1：图像采集和预处理：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高钢坯号识别率的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：图像采集和预处理：/nS1.1：采用图像采集装置得到需要识别的带有钢坯号的钢坯图像，并识别钢坯号号码所在区域；/nS1.2：将识别的钢坯号图像，转换成灰度图像；/nS1.3：建立转换后的灰度图像直方图，对直方图均衡化，增强图像；/nS1.4：对增强后的图像平滑滤波处理，除去背景噪音；/nS1.5：将去噪后的图像转化为二值图像；/nS2：图像矫正：/nS2.1：将二值图像按照水平、垂直方向修正图像；/nS2.2：使用已建制号的完整的钢坯号图像，按纵向比例矫正上一步修正后的图像；/nS3：字符切割：/nS3.1：建立平面坐标系，坐标原点至于图像左下角；/nS3.2:对字符图像进行分割，形成分割序列，并记录其分割位置；(分割线所在位置)/nS3.3：逐一计算字符分割间距，记为X

【技术特征摘要】
1.一种提高钢坯号识别率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：图像采集和预处理：
S1.1：采用图像采集装置得到需要识别的带有钢坯号的钢坯图像，并识别钢坯号号码所在区域；
S1.2：将识别的钢坯号图像，转换成灰度图像；
S1.3：建立转换后的灰度图像直方图，对直方图均衡化，增强图像；
S1.4：对增强后的图像平滑滤波处理，除去背景噪音；
S1.5：将去噪后的图像转化为二值图像；
S2：图像矫正：
S2.1：将二值图像按照水平、垂直方向修正图像；
S2.2：使用已建制号的完整的钢坯号图像，按纵向比例矫正上一步修正后的图像；
S3：字符切割：
S3.1：建立平面坐标系，坐标原点至于图像左下角；
S3.2:对字符图像进行分割，形成分割序列，并记录其分割位置；(分割线所在位置)
S3.3：逐一计算字符分割间距，记为X1，X2，...Xn，上述数值的平均值为平均分割间距记为
S3.4：对比Xi与若其比值大于1.5，则表明字符间存在连接或重叠区域，将此标记的字符去掉，重新计算标记为继续对比新的间距序列与的比值，继续排除比值大于1.5的字符；依此规则继续进行直到不存在比值大于1.5的字符情况；
S3.5：对S3.4生成的字符分割序列，继续按照S3.4操作进行，将比值大于1.4、1.3、1.2、1.1的分割序列排除，最终形成字符分割宽度相近且符合实际值的分割序列；
S3.6：对比S3.5操作后的序列宽度值，取分割宽度相同数量占比最大的字符分割宽度，标记为X0，将序列最小值记为k；
S3.7：从分割序列为k的位置，向前、后按照X0大小开始分割字符图像，头尾不足X0的扩充图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友建，曲之国，杨海峰，王东明，李延刚，于浩，代景鑫，张硕，
申请(专利权)人：五矿营口中板有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21