基于halcon的噴碼光學(xué)字符識(shí)別

基于halcon的噴碼光學(xué)字符識(shí)別

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1、研究生《機(jī)器視覺》課程論文題目(中文):基于HALCON的噴碼光學(xué)字符識(shí)別(英文):BasedonHALCONequipmentsofopticalcharacterrecognition姓名學(xué)號(hào)院(系)專業(yè)、年級(jí)任課老師2015年6月30日基于HALCON的噴碼光學(xué)字符識(shí)別湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院摘要:大規(guī)模自動(dòng)化流水線生產(chǎn)的化妝品,其批次信息對(duì)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)至關(guān)重要。因此有必要研究一種運(yùn)行速度快、識(shí)別率高和魯棒性好的瓶底噴碼字符識(shí)別系統(tǒng)?,F(xiàn)有基于機(jī)器視覺的智能檢測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)質(zhì)量快速、自動(dòng)檢測與控制的新型重要手段。在此基礎(chǔ)上,本文介紹了基于HA

2、LCON機(jī)器視覺軟件的檢測系統(tǒng)和針對(duì)化妝品瓶底批號(hào)的圖像處理關(guān)鍵技術(shù),包括灰度值調(diào)整、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、字符分割及識(shí)別數(shù)字對(duì)象。關(guān)鍵詞:機(jī)器視覺;HALCON;批號(hào)檢測;OCR圖像處理1.引言隨著計(jì)算機(jī)軟件、硬件的發(fā)展,數(shù)字圖像處理的理論和方法不斷完善,利用機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量無接觸自動(dòng)檢測的技術(shù)已逐漸變得切實(shí)可行,因此我們嘗試將機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用于包裝批號(hào)檢測中,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的快速、自動(dòng)檢測與控制。機(jī)器視覺又稱計(jì)算機(jī)視覺,是用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)人的視覺功能,也就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷[1-2]。機(jī)器視覺技術(shù)包含光源照明技術(shù)、光成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字圖像處理技

3、術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、檢測控制技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等相關(guān)技術(shù)[3-5],是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)器視覺目前應(yīng)用極其廣泛,例如利用人臉、虹膜、指紋等識(shí)別技術(shù)來實(shí)現(xiàn)安保功能;利用視覺監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別環(huán)境中發(fā)生的異常事件,如陌生人的侵入、異常行動(dòng);利用視頻監(jiān)控技術(shù)的智能交通管理系統(tǒng)、視頻檢索;用于軍事目的的自動(dòng)目標(biāo)檢測等[6],都應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)來解決問題。正如視覺是人類在自然環(huán)境與社會(huì)環(huán)境生存不可缺少的最重要感知器官,機(jī)器視覺也是信息技術(shù)中一門至關(guān)重要的技術(shù)。1.1.HALCON軟件簡介德國MVtec公司的圖像處理軟件HALCO

4、N,是世界公認(rèn)具有最佳效能的機(jī)器視覺軟件。它發(fā)源自學(xué)術(shù)界,由一千多個(gè)各自獨(dú)立的函數(shù),以及底層的數(shù)據(jù)管理核心組成。其中包含了各類濾波、色彩分析及幾何、數(shù)學(xué)變換、形態(tài)學(xué)計(jì)算分析、校正、分類、辨識(shí)、形狀搜索等等基本的幾何及圖像計(jì)算功能。它提供了一個(gè)全面的視覺處理庫,包含了所有標(biāo)準(zhǔn)和高級(jí)的圖像處理方法,覆蓋了從不同的硬件采集圖像到高級(jí)的模式匹配算法;提供了機(jī)器視覺應(yīng)用程序中通常所需要的一些工具,如文件處理、數(shù)據(jù)分析、算法操作或分類等。另外,它還具有快速原型化和開放結(jié)構(gòu)的重要特征,通過交互編程環(huán)境迅速開發(fā)機(jī)器視覺應(yīng)用程序,或加入新的算子來融合自己的視覺功能。本文利用

5、HALCON機(jī)器視覺軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)化妝品底蓋噴碼字符識(shí)別。1.2.OCR研究現(xiàn)狀OCR的概念是在1929年由德國科學(xué)家Tausheck最先提出來的,后來美國科學(xué)家Handel也提出了利用技術(shù)對(duì)文字進(jìn)行識(shí)別的想法。而最早對(duì)印刷體漢字識(shí)別進(jìn)行研究的是IBM公司的Casey和Nagy,1966年他們發(fā)表了第一篇關(guān)于漢字識(shí)別的文章,采用了模板匹配法識(shí)別了1000個(gè)印刷體漢字。早在60、70年代,世界各國就開始有OCR的研究,而研究的初期,多以文字的識(shí)別方法研究為主,且識(shí)別的文字僅為0至9的數(shù)字。以同樣擁有方塊文字的日本為例,1960年左右開始研究OCR的基本識(shí)別理論,

6、初期以數(shù)字為對(duì)象,直至1965至1970年之間開始有一些簡單的產(chǎn)品,如印刷文字的郵政編碼識(shí)別系統(tǒng),識(shí)別郵件上的郵政編碼,幫助郵局作區(qū)域分信的作業(yè);也因此至今郵政編碼一直是各國所倡導(dǎo)的地址書寫方式。20世紀(jì)70年代初,日本的學(xué)者開始研究漢字識(shí)別,并做了大量的工作。中國在OCR技術(shù)方面的研究工作起步較晚,在70年代才開始對(duì)數(shù)字、英文字母及符號(hào)的識(shí)別進(jìn)行研究,70年代末開始進(jìn)行漢字識(shí)別的研究,到1986年,我國提出“863”高新科技研究計(jì)劃,漢字識(shí)別的研究進(jìn)入一個(gè)實(shí)質(zhì)性的階段,清華大學(xué)的丁曉青教授和中科院分別開發(fā)研究,相繼推出了中文OCR產(chǎn)品,現(xiàn)為中國最領(lǐng)先漢字

7、OCR技術(shù)。早期的OCR軟件,由于識(shí)別率及產(chǎn)品化等多方面的因素,未能達(dá)到實(shí)際要求。同時(shí),由于硬件設(shè)備成本高,運(yùn)行速度慢,也沒有達(dá)到實(shí)用的程度。只有個(gè)別部門,如信息部門、新聞出版單位等使用OCR軟件。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著平臺(tái)式掃描儀的廣泛應(yīng)用,以及我國信息自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化的普及,大大推動(dòng)了OCR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,使OCR的識(shí)別正確率、識(shí)別速度滿足了廣大用戶的要求。2.圖像處理關(guān)鍵技術(shù)針對(duì)噴碼光學(xué)字符檢測,我們采用HALCON軟件的OCR圖像處理方法。OCR就是用于閱讀和識(shí)別符號(hào)的方法,它被定義成解釋圖像某區(qū)域的任務(wù),這些區(qū)域包括獨(dú)立的字符,因此我

8、們可以用OCR對(duì)批號(hào)中的單個(gè)數(shù)碼標(biāo)志進(jìn)行讀取。其基本步驟為:獲取圖

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