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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410763879.5 (22)申请日 2014.12.11 G06K 9/00(2006.01) G06K 9/54(2006.01) (71)申请人 天津普达软件技术有限公司 地址 300457 天津市滨海新区经济技术开发 区泰达服务外包产业园 2101( 六大街 与北海路交口 ) (72)发明人 任海燕 杨文田 关帅 余天洪 (74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人 程毓英 (54) 发明名称 一种奶盒喷打字符识别的方法 (57) 摘要 本发明提供一种奶盒喷打字符识别的方法 , 包括下列步骤。
2、 ： 采集一幅包含有奶盒喷打字符的 图像 ； 对其进行图像校正 ； 在进行单个字符识别 前， 需要将各个字符分割成独立区域 ； 将分割出 的各个字符区域进行单独识别 ： 对每个字符区 域， 提取特征 ； 识别字符。本发明可以实现喷打字 符的快速准确的识别。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104463124 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104463124 A 1/2 页 2 1. 一种奶盒喷打字符识别的方法 , 包括下列步骤 ： (1) 采集一幅包含有奶盒。
3、喷打字符的图像 ； (2) 对其进行图像校正 ： 字符喷打在奶盒上部白色区域中， 先进行图像二值化处理， 通 过计算各个连通区域的面积大小将此白色区域筛选出来， 定义该区域为区域A。 然后由白色 区域中黑色字符计算出图像的旋转角度， 进行图像旋转校正 ； (3) 在进行单个字符识别前， 需要将各个字符分割成独立区域， 分割区域 A 内字符步骤 如下 ： 1) 由于字符为点打字符因此首先对区域 A 内字符进行点打亮度增强， 由于图像中字符 每个点半径大小接近 3 像素， 选用 7*7 的模板对图像进行点打亮度增强， 模板如下 ： 2) 经过校正的图像二值化处理， 即当图像中某点像素值大于阈值 T。
4、S 时设置该点像素 值为 255， 反之为 0 ； 3) 根据字符各个点之间的距离及字符形状， 采用横向 1 1 1 1 1、 纵向 斜向 模板对经过步骤 2) 处理得到的二值图像依次进行闭运算处理， 进而将每个字符分割 呈单独连通区域， 最后根据字符的宽度、 高度、 面积特征筛选出符合要求的区域， 去除干扰 点 ； (4) 将分割出的各个字符区域进行单独识别 ： 对每个字符区域， 提取如下的特征 ： 字符 图像水平方向投影所对应灰度值、 字符图像垂直方向投影所对应灰度值、 字符纵横比、 字符 倾斜度、 字符紧凑度、 字符凸凹性、 字符二阶不变矩、 字符三阶不变矩、 字符孔洞数量、 字符 连通。
5、区域个数 ； 得到特征向量， 通过各个字符的特征向量训练神经网络系统， 得出各个节点 权 利 要 求 书 CN 104463124 A 2 2/2 页 3 的值， 当需要进行字符识别时只需将该字符的特征向量提取， 然后输入已训练好的神经网 络， 即可识别该字符并得到该字符的相似度。 权 利 要 求 书 CN 104463124 A 3 1/4 页 4 一种奶盒喷打字符识别的方法 所属技术领域 0001 本发明涉及一种奶盒不合格品剔除方法。 背景技术 0002 在维益奶盒装箱前会在每瓶奶盒上喷打生产日期、 产地、 序列号等字符。 由于生产 线运输机构的抖动和打印机的喷打故障会导致喷打的字符出现 。
6、： 未喷打字符、 喷打错误字 符， 重打、 喷打字符不清楚等故障。对于这些故障， 目前主要采用人工检测的方法。但由于 生产线速度快， 人工检测存在疲劳和主观性因素干扰等原因， 人工检测具有很大难度。 发明内容 0003 本发明的目的是， 提供一种可以快速准确检测奶盒喷打字符的方法。本发明的技 术方案如下 ： 0004 一种奶盒喷打字符识别的方法 , 包括下列步骤 ： 0005 (1) 采集一幅包含有奶盒喷打字符的图像 ； 0006 (2) 对其进行图像校正 ： 字符喷打在奶盒上部白色区域中， 先进行图像二值化处 理， 通过计算各个连通区域的面积大小将此白色区域筛选出来， 定义该区域为区域 A。。
7、然后 由白色区域中黑色字符计算出图像的旋转角度， 进行图像旋转校正 ； 0007 (3) 在进行单个字符识别前， 需要将各个字符分割成独立区域， 分割区域 A 内字符 步骤如下 ： 0008 1) 由于字符为点打字符因此首先对区域 A 内字符进行点打亮度增强， 由于图像中 字符每个点半径大小接近 3 像素， 选用 7*7 的模板对图像进行点打亮度增强， 模板如下 ： 0009 0010 2) 经过校正的图像二值化处理， 即当图像中某点像素值大于阈值 TS 时设置该点 像素值为 255， 反之为 0 ； 0011 3) 根据字符各个点之间的距离及字符形状， 采用横向 1 1 1 1 1、 001。
8、2 说 明 书 CN 104463124 A 4 2/4 页 5 0013 0014 模板对经过步骤 2) 处理得到的二值图像依次进行闭运算处理， 进而将每个字符 分割呈单独连通区域， 最后根据字符的宽度、 高度、 面积特征筛选出符合要求的区域， 去除 干扰点 ； 0015 (4) 将分割出的各个字符区域进行单独识别 ： 对每个字符区域， 提取如下的特征 ： 字符图像水平方向投影所对应灰度值、 字符图像垂直方向投影所对应灰度值、 字符纵横比、 字符倾斜度、 字符紧凑度、 字符凸凹性、 字符二阶不变矩、 字符三阶不变矩、 字符孔洞数量、 字符连通区域个数 ； 得到特征向量， 通过各个字符的特征向。
9、量训练神经网络系统， 得出各个 节点的值， 当需要进行字符识别时只需将该字符的特征向量提取， 然后输入已训练好的神 经网络， 即可识别该字符并得到该字符的相似度 ； 0016 本发明根据喷打字符不易辨识的特点， 在对图像进行校正后， 采用适合的模板进 行增强处理， 并提取 10 个特征， 构成特征向量， 并进行离线神经网络训练， 利用训练好的模 型实现喷打字符的快速准确的识别。 附图说明 0017 图 1 原图。 0018 图 2 字符所在连通区域。 0019 图 3 校正后的图像。 0020 图 4 点打亮度增强。 0021 图 5 字符单独连通区域。 0022 图 6 字符分割。 0023。
10、 图 7 识别字符。 具体实施方式 0024 下面结合附图和实施例对本发明进行说明。 0025 本发明的字符检测方法， 具体步骤如下 : 0026 (1) 图像校正 0027 奶盒在生产线运输过程中会出现晃动， 在图像采集时可能出现字符倾斜现象， 因 说 明 书 CN 104463124 A 5 3/4 页 6 此先进行图像校正。由图 1 可以看出打印字符喷打在奶盒上部白色区域中， 由此我们可以 通过图像二值化后， 通过计算各个连通区域的面积大小将该区域筛选出来(如图2)定义该 区域为区域A。 然后由白色区域中黑色字符计算出图像的旋转角度， 进行图像旋转校正(如 图 3)。 0028 (2) 。
11、字符分割 0029 在进行单个字符识别前， 需要将各个字符分割成独立区域。本文分割区域 A 内字 符步骤如下 ： 0030 1、 由于字符为点打字符因此首先对区域 A 内字符进行点打亮度增强， 由于图像中 字符每个点半径大小约为 3 像素， 因此选用 7*7 的模板对图像进行点打亮度增强， 模板如 下 ： 0031 0032 处理后图像效果如图 4 0033 2、 图像二值化处理即当图像中某点像素值大于阈值 TS 时设置该点像素值为 255， 反之为 0. 0034 3、 根据字符各个点之间的距离及字符形状， 采用 0035 横向 1 1 1 1 1、 0036 0037 0038 模板对二值。
12、图像依次进行闭运算处理， 进而将每个字符分割呈单独连通区域如图 5。最后根据字符的宽度、 高度、 面积特征筛选出符合要求的区域， 去除干扰点如图 6。 0039 (3) 字符识别 说 明 书 CN 104463124 A 6 4/4 页 7 0040 将分割出的各个字符区域进行单独识别， 如本例中第一个字符 “2” ， 将字符 “2” 区 域归一化为宽度高度为 10*20 的小图。对该图进行以下特征的提取 ： 0041 1 字符图像水平方向投影所对应灰度值 0042 2 字符图像垂直方向投影所对应灰度值 0043 3 字符纵横比 0044 4 字符倾斜度 0045 5 字符紧凑度 0046 6。
13、 字符凸凹性 0047 7 字符二阶不变矩 0048 8 字符三阶不变矩 0049 9 字符孔洞数量 0050 10 字符连通区域个数 0051 得到特征向量 n1,n2,n3n10， 通过各个字符的特征向量可以训练神经网络 系统， 得出各个节点的值。 当需要进行字符识别时只需将该字符的特征向量提取， 然后输入 已训练好的神经网络， 即可识别该字符并得到该字符的相似度。 0052 (4) 对不良品予以剔除， 方法如下 ： 0053 奶盒在传送带上顺序经过光电传感器、 工业相机和剔除电磁阀。光电传感器与工 业相机之间的距离 d1 为 50cm 左右， 剔除电磁阀与工业相机之间的距离 d2 为 400cm 左右， 光源距离奶盒 1cm， 相机距离奶盒 10m 左右。 0054 当奶盒经过光电传感器时， 光电传感器发送信号给 PLC 并记录当前时间 t， 以 t 为 起点， 延时一段时间 t1 后， PLC 通知相机拍照并进行检测。以 t 为起点， 延时一段时间 t2 后， 到达剔除位置时， PLC 通知电磁阀将不良奶盒剔除。其中， t1 d1/s， t2 d2/s， s 为 传送带的运动速度。 说 明 书 CN 104463124 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104463124 A 8 。