專利名稱：攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)及方法，屬于數(shù)字識別技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在攝像機(jī)生產(chǎn)過程中，需要把機(jī)面板上的序列號(7位數(shù)字)寫入到攝像機(jī)的內(nèi)存中，這個序列號是唯一的，是確認(rèn)攝像機(jī)身份的標(biāo)志，對于攝像機(jī)的跟蹤管理非常重要，然而在作業(yè)過程中，對攝像機(jī)面板銘牌上的數(shù)字序列號和攝像機(jī)內(nèi)存中的序列號一致性確認(rèn)是由人工完成的，方法是由測試程序(程序名為Angels)從內(nèi)存中讀出序列號并在屏幕上顯示，然后由操作人員用眼睛確認(rèn)與銘牌上的數(shù)字的一致性。由于人工確認(rèn)存在不穩(wěn)定因素，作業(yè)人員一有疏忽就有可能出錯，造成內(nèi)存和銘牌上的序列號不一致，給攝像機(jī)的跟蹤管理帶來不必要的麻煩，而且影響公司和產(chǎn)品形象，降低客戶對品牌的信賴度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)一套系統(tǒng)和方法，采用數(shù)字圖像識別技術(shù)對機(jī)銘牌上序列號進(jìn)行識別，然后與測試程序從內(nèi)存中讀出的數(shù)字進(jìn)行對比，并作出判斷，提高作業(yè)可靠性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)于被測攝像機(jī)銘牌上方的USB攝像頭，USB攝像頭通過USB連線連接計(jì)算機(jī)；其中，所述計(jì)算機(jī)具有依次連接的與評價程序通訊模塊、視頻采集及圖片抓取模塊以及圖像與處理及數(shù)字識別模塊。 本發(fā)明還提供了上述系統(tǒng)的攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別方法，其特征在于，具體步驟為 第一步與評價程序通訊模塊獲得評價程序發(fā)送的加載有攝像機(jī)銘牌序列號的
WM_C0PYDATA消息，所述攝像機(jī)銘牌序列號由評價程序從攝像機(jī)內(nèi)存中讀出； 第二步視頻采集及圖片抓取模塊利用DirectShow技術(shù)抓取圖片； 第三步圖像預(yù)處理及數(shù)字識別模塊讀取第二步抓取的圖片，依次進(jìn)行圖像灰度
化、二值化、獲取字符區(qū)域、去除離散噪聲點(diǎn)、調(diào)整傾斜度、字符分割、大小歸一化、字符重
排、字符特征提取、模板讀取及字符識別后，與第一步得到的攝像機(jī)銘牌序列號對比，判斷
是否一致，若一致，顯示0K，若不一致，顯示NG，進(jìn)行人工識別。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 1.輸入圖片中可以含有多個數(shù)字及其他符號。 2.輸入圖片中需識別的字符可以在圖片中的任何位置，程序根據(jù)字符的背景特征自動提取字符區(qū)域。 3.連續(xù)7位數(shù)字(序列號為7位)的識別準(zhǔn)確率大于90%，識別時間小于l秒。
4. 二值化處理中的閾值采用迭代法方法取得，閾值比較正確，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力。 5.采用DirectShow技術(shù)抓圖，適合絕大多數(shù)的USB攝像頭，成本低，抓圖可靠，技
3術(shù)通用性強(qiáng)。 6.由評價程序(Angels)采用窗口消息的方法啟動，全自動工作。


圖1為攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)示意 圖2為攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。
實(shí)施例 如圖1所示，為攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)示意圖，所述的攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)包括設(shè)于被測攝像機(jī)銘牌上方的USB攝像頭，USB攝像頭通過USB連線連接計(jì)算機(jī)；其中，所述計(jì)算機(jī)具有依次連接的與評價程序通訊模塊、視頻采集及圖片抓取模塊以及圖像與處理及數(shù)字識別模塊。被測攝像機(jī)固定在夾具上。
其中，各模塊功能如下
1.視頻采集及圖片抓取模塊 視頻采集采用普通USB無驅(qū)攝像頭，視頻采集及圖片抓取模塊利用DirectShow技術(shù)進(jìn)行視頻采集及圖片抓取。其中，視頻采集過程包括COM初始化- >設(shè)備枚舉_ >捕捉構(gòu)造器初始化- >獲取捕捉Filter- >加入捕捉Filter- >創(chuàng)建預(yù)覽- >創(chuàng)建接口 _ >設(shè)置預(yù)覽窗口 _ >視頻預(yù)覽。(其中C0M :組件對象模型，F(xiàn)ilter :數(shù)據(jù)處理各個功能模塊)
圖片抓取是在需要圖像識別時完成，使用比較復(fù)雜但可靠的Sample GraphFilter。過程創(chuàng)建Sample Grabber- >設(shè)置媒體類型_ >構(gòu)建Filter Gr即h- >運(yùn)行Filter Gr即h-〉獲取數(shù)據(jù)-〉圖片保存。(Filter Gr即h是Filter的容器)采用普通USB無驅(qū)攝像頭成本低廉，通用性強(qiáng)。采用DirectShow架構(gòu)因?yàn)榧夹g(shù)成熟，效率高。
2.圖像預(yù)處理及數(shù)字識別模塊
這個模塊分2個部分 a.圖像預(yù)處理部分包括圖像(位圖)讀取、圖像的灰度化、二值化、數(shù)字區(qū)域獲取(提取)、離散噪聲點(diǎn)的去除、傾斜度調(diào)整、字符的分割、大小歸一化調(diào)整、字符重排等圖像處理技術(shù)，然后是數(shù)字字符特征的提取。 b.數(shù)字識別部分事先工作建立0_9十個數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)模板。也就是這10個數(shù)字的特征矢量(實(shí)際是一個多維數(shù)組)，然后保存在文件中，作為數(shù)字識別的基準(zhǔn)，在識別時進(jìn)行模板匹配。把圖像預(yù)處理部分提取到的數(shù)字進(jìn)行網(wǎng)格特征計(jì)算，方法字符圖像都是36*20大小，分成3*3 = 9個小格，統(tǒng)計(jì)黑色(因?yàn)槭?值圖只有黑色和白色)像素點(diǎn)，形成9維數(shù)組。另外交叉特征計(jì)算，在水平及垂直方向3等分的地方作水平及垂直線穿過數(shù)字，獲得與數(shù)字相交的次數(shù)，這樣有4個數(shù)字，加上網(wǎng)格特征9個，共有13維特征矢量。在字符識別時，就把這些特征矢量與保存在文件中的io個模板矢量進(jìn)行加權(quán)距離的計(jì)算，最小的為識別結(jié)果。 圖像預(yù)處理過程說明 (1)圖像灰度化攝像頭抓取的圖片為24位真彩圖，需要轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成灰度圖。用g表示灰度化后的灰度值，R， G， B表示真彩圖中的紅、綠、藍(lán)分量，有g(shù) =0. 299R+0. 587G+0. 114B (2) 二值化把灰度圖轉(zhuǎn)化成黑白圖。閾值就象個門檻，比它大就是白，比它小就是黑。經(jīng)過閾值化處理后的圖象變成了黑白二值圖，由于閾值的設(shè)定很重要，所以閾值采用迭代法方法取得，這樣比較正確，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力。 (3)數(shù)字區(qū)域的提取發(fā)現(xiàn)印刷序列號數(shù)字的區(qū)域并提取。根據(jù)銘牌上序列號的印刷特點(diǎn)獲取，特點(diǎn)包括白底黑字邊緣明顯，字符與字符之間有白色分割，白底區(qū)域在整個銘牌上為最大。 (4)離散噪聲點(diǎn)的去除就是去除一些干擾點(diǎn)，方法是當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個黑色點(diǎn)的時候，就考察和該黑色點(diǎn)間接或者直接相連接的黑色點(diǎn)的個數(shù)有多少，如果大于一定的值，那就說明該點(diǎn)不是離散點(diǎn)，否則就是離散點(diǎn)，把它去掉。
(5)傾斜度調(diào)整因?yàn)樽x進(jìn)來的圖像可能存在傾斜，所以必須對它進(jìn)行調(diào)整，使得
字符都處于同一水平位置，那樣即便利字符的分割也可以提高字符識別的準(zhǔn)確率。
(6)字符的分割系統(tǒng)在讀進(jìn)來的圖像中含有多個數(shù)字，識別的時候只能根據(jù)每
個字符的特征來進(jìn)行判斷，所以還要進(jìn)行字符分割的工作。這一步工作就是把圖像中的字
符獨(dú)立地分割出來。具體的算法如下 a.先自下向上對圖像進(jìn)行逐行掃描直至遇到第一個黑色的象素點(diǎn)記錄下來。然后再由上向下對圖像進(jìn)行逐行掃描直至找到第一個黑色象素，這樣就計(jì)算出圖像大致高度范圍。 b.在這個高度范圍之內(nèi)在自左向右逐列進(jìn)行掃描，遇到第一個黑色象素時認(rèn)為是字符分割的起始位置，然后繼續(xù)掃描，直至遇到有一列中沒有黑色象素，則認(rèn)為這個字符分割結(jié)束，然后繼續(xù)掃描，按照上述的方法一直掃描直至圖像的最右端。這樣就得到了每個字符的比較精確寬度范圍。 c.得到字符比較精確的寬度范圍后，按照第一步的方法，分別進(jìn)行自上而下和自下而上的逐行掃描來獲取每個字符精確的高度范圍。 (7)大小歸一化調(diào)整圖像中字符大小可能存在差異，而相對來說，統(tǒng)一尺寸的字符識別的標(biāo)準(zhǔn)性更強(qiáng)，準(zhǔn)確率自然也更高，標(biāo)準(zhǔn)化圖像就是要把原來各不相同的字符統(tǒng)一到同一尺寸，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中是統(tǒng)一到同一高度，然后根據(jù)高度來調(diào)整字符的寬度。具體算法如下先得到原來字符的高度，跟系統(tǒng)要求的高度做比較，得出要變換的系數(shù)，然后根據(jù)得到的系數(shù)求得變換后應(yīng)有的寬度。在得到寬度高度之后，把新圖像里面的點(diǎn)按照插值的方法映射到原圖像中。
(8)字符重排經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)歸一化處理后的各個字符在圖像中的位置不定，要它進(jìn)行特征提取時處理起來比較麻煩，所以要把歸一化后的字符進(jìn)行緊縮重排，以形成新的位圖句柄，以方便下一步的特征提取的操作。
3.與評價程序通訊模塊 功能作用是接收評價程序從攝像機(jī)內(nèi)存中讀出序列號，并作為本程序啟動的觸發(fā)信號。由于評價程序可以在允許范圍內(nèi)修改自己的模塊，所以在讀出內(nèi)存中的序列號后需要人工進(jìn)行確認(rèn)數(shù)字時，發(fā)送加載了序列號的窗口信號WM_C0PYDATA給本程序，本程序從中獲得內(nèi)存中的序列號，并啟動程序進(jìn)行銘牌序列號的圖像識別，最終給出序列號一致性
5的正確與否的判斷。 如圖2所示，為攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別方法流程圖，所述系統(tǒng)的攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別方法，具體步驟為 第一步與評價程序通訊模塊獲得評價程序發(fā)送的加載有攝像機(jī)銘牌序列號的
WM_C0PYDATA消息，所述攝像機(jī)銘牌序列號由評價程序從攝像機(jī)內(nèi)存中讀出； 第二步視頻采集及圖片抓取模塊利用DirectShow技術(shù)抓取圖片； 第三步圖像預(yù)處理及數(shù)字識別模塊讀取第二步抓取的圖片，依次進(jìn)行圖像灰度
化、二值化、獲取字符區(qū)域、去除離散噪聲點(diǎn)、調(diào)整傾斜度、字符分割、大小歸一化、字符重
排、字符特征提取、模板讀取及字符識別后，與第一步得到的攝像機(jī)銘牌序列號對比，判斷
是否一致，若一致，顯示0K，若不一致，顯示NG，進(jìn)行人工識別。
權(quán)利要求
一種攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)于被測攝像機(jī)銘牌上方的USB攝像頭，USB攝像頭通過USB連線連接計(jì)算機(jī)；其中，所述計(jì)算機(jī)具有依次連接的與評價程序通訊模塊、視頻采集及圖片抓取模塊以及圖像與處理及數(shù)字識別模塊。
2. 權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別方法，其特征在于，具體步驟為第一步與評價程序通訊模塊獲得評價程序發(fā)送的加載有攝像機(jī)銘牌序列號的麗_C0PYDATA消息，所述攝像機(jī)銘牌序列號由評價程序從攝像機(jī)內(nèi)存中讀出；第二步視頻采集及圖片抓取模塊利用DirectShow技術(shù)抓取圖片；第三步圖像預(yù)處理及數(shù)字識別模塊讀取第二步抓取的圖片，依次進(jìn)行圖像灰度化、二值化、獲取字符區(qū)域、去除離散噪聲點(diǎn)、調(diào)整傾斜度、字符分割、大小歸一化、字符重排、字符特征提取、模板讀取及字符識別后，與第一步得到的攝像機(jī)銘牌序列號對比，判斷是否一致，若一致，顯示0K，若不一致，顯示NG，進(jìn)行人工識別。
全文摘要
本發(fā)明提供了攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)及方法，屬于數(shù)字識別技術(shù)領(lǐng)域。所述的攝像機(jī)銘牌序列號數(shù)字識別系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)于被測攝像機(jī)銘牌上方的USB攝像頭，USB攝像頭通過USB連線連接計(jì)算機(jī)；其中，所述計(jì)算機(jī)具有依次連接的與評價程序通訊模塊、視頻采集及圖片抓取模塊以及圖像與處理及數(shù)字識別模塊。本發(fā)明采用數(shù)字圖像識別技術(shù)對機(jī)銘牌上序列號進(jìn)行識別，然后與測試程序從內(nèi)存中讀出的數(shù)字進(jìn)行對比，并作出判斷，提高作業(yè)可靠性。
文檔編號G06K9/00GK101697196SQ20091019787
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者朱亞軍 申請人:上海索廣電子有限公司;