本發(fā)明涉及工業(yè)涂裝目標(biāo)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及陰刻橡膠標(biāo)牌圖符的識(shí)別。

背景技術(shù)：

陰刻橡膠標(biāo)牌圖符的描繪目前基本上還是手工作業(yè)，任務(wù)單一、工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能與快速發(fā)展的生產(chǎn)需求相適應(yīng)，而且工人長(zhǎng)時(shí)間接觸不同的涂料，對(duì)身體健康不利，另外人力成本也越來(lái)越高，影響產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，為了提高陰刻橡膠標(biāo)牌產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，增加企業(yè)效益，對(duì)陰刻橡膠標(biāo)牌圖符描繪設(shè)備相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于陰刻橡膠標(biāo)牌圖符描繪設(shè)備來(lái)說(shuō)，其視覺(jué)系統(tǒng)是引導(dǎo)機(jī)器進(jìn)行標(biāo)牌圖符描繪的關(guān)鍵，而視覺(jué)系統(tǒng)工作的首要任務(wù)是標(biāo)牌圖符識(shí)別，標(biāo)牌圖符識(shí)別的正確與否直接影響后續(xù)標(biāo)牌圖符描繪的成功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種陰刻橡膠標(biāo)牌圖符識(shí)別方法，使得陰刻橡膠標(biāo)牌圖符描繪設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)牌圖符的識(shí)別，為進(jìn)一步的圖符描繪提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種陰刻橡膠標(biāo)牌圖符識(shí)別方法，具體包括以下步驟：

（1）圖像采集步驟：基于單目視覺(jué)實(shí)時(shí)采集標(biāo)牌灰度圖像，其攝像頭與標(biāo)牌的距離取決于采集圖像中標(biāo)牌的邊緣應(yīng)緊鄰圖像邊界，且在標(biāo)牌正上方通過(guò)安置線性光源進(jìn)行補(bǔ)光。

（2）Gamma調(diào)整步驟：對(duì)采集的灰度圖像進(jìn)行Gamma值調(diào)整，將Gamma值調(diào)整為最大，以增強(qiáng)圖像中的前景部分。

（3）對(duì)比度調(diào)整步驟：采用線性對(duì)比度方法將對(duì)比度調(diào)整至最大，以減弱圖像中灰色域像素，突出黑色域像素。

（4）二值圖像反轉(zhuǎn)步驟：將上述灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像并進(jìn)行反轉(zhuǎn)，以便于后續(xù)處理。

（5）圖像邊界對(duì)象去除步驟：通過(guò)對(duì)各連通區(qū)域輪廓跟蹤獲取邊緣坐標(biāo)，再對(duì)所獲取的各連通區(qū)域邊緣坐標(biāo)進(jìn)行判別來(lái)確定是否與圖像邊界相連，最后去除與圖像邊界相連的連通區(qū)域。

（6）小區(qū)域去除步驟：將圖像中噪聲碎點(diǎn)區(qū)域去除，以保留有效的圖符區(qū)域。

（7）最小外接矩形框定步驟：將圖像中的圖符區(qū)域進(jìn)行框定。

（8）框定包絡(luò)判別步驟：對(duì)框定矩形角點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行判別，以區(qū)分出那些框定區(qū)域還包含較小的框定區(qū)域。

（9）區(qū)域填充步驟：根據(jù)上述判別結(jié)果，對(duì)于不包含較小框定框的框定區(qū)域中的圖符直接進(jìn)行填充；對(duì)于包含較小框定框的框定區(qū)域中的圖符的填充，首先填充大框定框中圖符外邊界包含的區(qū)域，再填充小框定框中圖符內(nèi)邊界包含的區(qū)域，而后兩區(qū)域相減從而實(shí)現(xiàn)圖符內(nèi)外邊界間的區(qū)域填充。

（10）中線提取步驟：對(duì)填充后的圖符提取中線，以便于后續(xù)據(jù)此軌跡進(jìn)行機(jī)械描繪。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：對(duì)于陰刻橡膠標(biāo)牌圖符描繪設(shè)備來(lái)說(shuō)，該發(fā)明方法能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備對(duì)標(biāo)牌圖符的識(shí)別。

附圖說(shuō)明

圖1為陰刻橡膠標(biāo)牌圖符識(shí)別流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明一種陰刻橡膠標(biāo)牌圖符識(shí)別方法的流程如圖1所示，具體包括如下步驟：

（1）圖像采集步驟

在標(biāo)牌正上方安置單目攝像頭和線性光源，其攝像頭與標(biāo)牌的距離取決于采集圖像中標(biāo)牌的邊緣應(yīng)緊鄰圖像邊界，以此采集標(biāo)牌灰度圖像。

（2）Gamma調(diào)整步驟

Gamma值的修正，可以改變畫面明暗，增加對(duì)比。這里通過(guò)對(duì)采集的灰度圖像進(jìn)行Gamma值調(diào)整，將Gamma值調(diào)整為最大，以增強(qiáng)圖像中的前景部分。

（3）對(duì)比度調(diào)整步驟

采用線性對(duì)比度方法將對(duì)比度調(diào)整至最大，以減弱圖像中灰色域像素，突出黑色域像素。

（4）二值圖像反轉(zhuǎn)步驟

將上述灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，此時(shí)圖像中標(biāo)牌為黑色像素，背景為白色像素，為便于后續(xù)處理進(jìn)行反轉(zhuǎn)，即將圖像中標(biāo)牌轉(zhuǎn)換為白色像素，背景轉(zhuǎn)換為黑色像素。

（5）圖像邊界對(duì)象去除步驟

圖像中標(biāo)牌邊緣對(duì)于其中的圖符識(shí)別來(lái)說(shuō)，屬于干擾區(qū)域，應(yīng)該進(jìn)行去除。根據(jù)采集圖像標(biāo)牌邊緣緊鄰圖像邊界的特點(diǎn)，首先通過(guò)對(duì)各連通區(qū)域輪廓跟蹤獲取邊緣坐標(biāo)，再對(duì)所獲取的各連通區(qū)域邊緣坐標(biāo)進(jìn)行判別來(lái)確定是否與圖像邊界相連，最后去除與圖像邊界相連的連通區(qū)域即圖像中標(biāo)牌邊緣區(qū)域。

（6）小區(qū)域去除步驟

由于標(biāo)牌自身對(duì)光線折反射等原因，導(dǎo)致采集圖像在上述處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲碎點(diǎn)區(qū)域。對(duì)于圖像中的圖符識(shí)別來(lái)說(shuō)，仍然屬于干擾區(qū)域，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行去除。通過(guò)計(jì)算各區(qū)域像素點(diǎn)數(shù)，根據(jù)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定閾值來(lái)進(jìn)行去除。

（7）最小外接矩形框定步驟

通過(guò)鄰域標(biāo)記法對(duì)圖像中的圖符區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，并將不同圖符區(qū)域標(biāo)記為不同的值；計(jì)算不同標(biāo)記區(qū)域水平垂直兩方向上像素個(gè)數(shù)的最大值；在不同標(biāo)記區(qū)域以像素個(gè)數(shù)最多的行列為長(zhǎng)度和寬度畫矩形，此矩形為最小外接矩形，以此將圖像中的圖符區(qū)域進(jìn)行框定，并計(jì)算區(qū)域矩形各個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)。

（8）框定包絡(luò)判別步驟

對(duì)框定矩形角點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行判別，以區(qū)分出那些框定區(qū)域還包含較小的框定區(qū)域。

（9）區(qū)域填充步驟

根據(jù)上述判別結(jié)果，對(duì)于不包含較小框定框的框定區(qū)域中的圖符（比如Z圖符）直接進(jìn)行填充；對(duì)于包含較小框定框的框定區(qū)域中圖符的填充，比如O圖符，首先填充大框定框中圖符外邊界包含的區(qū)域，即圖符O外圈包含區(qū)域，再填充小框定框中圖符內(nèi)邊界包含的區(qū)域，即圖符O內(nèi)圈包含區(qū)域，而后兩區(qū)域相減從而實(shí)現(xiàn)圖符內(nèi)外邊界間的區(qū)域填充。

（10）中線提取步驟

對(duì)填充后的圖符提取中線，以便于后續(xù)據(jù)此軌跡進(jìn)行機(jī)器描繪。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。