基于結(jié)構(gòu)光的無色差立體字符圖像采集與識別研究.pdf

1、工業(yè)標牌在機械機電產(chǎn)品中的應用非常普遍，承載產(chǎn)品信息的字符主要是通過機械加工等方法直接制作在標牌表面，該種類型的字符因具有無色差和立體兩大特點，故又叫無色差立體字符。也正是基于字符的這種特點，現(xiàn)有的字符識別技術(shù)難以直接應用于標牌識別。而隨著制造業(yè)信息化的飛速發(fā)展，標牌信息的自動錄入技術(shù)就成為企業(yè)現(xiàn)代化的迫切需求。本文在山東省中青年科學家科研獎勵基金(2010BSE27139)資助下，開展了如下研究工作:
　　 針對本系統(tǒng)所要解決

2、的問題，對傳統(tǒng)的光學三維測量法進行了適當?shù)母倪M，將系統(tǒng)測量重點集中于字符立體的特點上。從主動式三角測量的原理入手，推導出了像坐標系中點的坐標與空間中字符上對應點的坐標之間的關系式，構(gòu)建了無色差立體字符圖像采集系統(tǒng)的理論依據(jù)。
　　 根據(jù)所要測量的字符字庫參數(shù)，選取了系統(tǒng)所應用的各個硬件，并以此為依托對系統(tǒng)當中的關鍵參數(shù)進行了標定。考慮到字符目標較小以及測量系統(tǒng)的精度問題，又對理論標定的參數(shù)進行了驗證。構(gòu)建了實驗平臺，進行了初步實

3、驗，針對系統(tǒng)所存在的遮擋特性，又進一步對標定的參數(shù)進行了合理優(yōu)化，使得實驗結(jié)果初步達標。
　　 修正了實驗平臺并大批量的進行實驗。處理實驗所得的圖像，通過分析圖像的灰度分布合理的選擇了閾值，將原始實驗圖像進行了灰度閾值變換，并針對濾掉背景的結(jié)構(gòu)光進行了中心線提取，采用了改進后的剪枝算法去除了毛刺，使所得的中心線具有單向一致性。針對因標牌質(zhì)地導致的反光性不均勻而產(chǎn)生的有缺陷圖像，又采取了相應的圖像增強手段突出結(jié)構(gòu)光畸變量等有用信息

4、。提出了字符高度信息的灰度值轉(zhuǎn)化的算法，即將結(jié)構(gòu)光中心線的畸變程度轉(zhuǎn)化為與之相應的灰度值的圖像處理新方法，不僅簡化了光學測量中復雜的算法，而且很好的實現(xiàn)了系統(tǒng)的設計目的，圖像疊加的結(jié)果完整的呈現(xiàn)了字符的輪廓。最后，通過與其他方法所得字符的灰度圖像進行了比對，驗證了系統(tǒng)的可執(zhí)行性。
　　 研究了本系統(tǒng)字符識別的自身特點，采用了較為合理的方法進行了字符的定位切分和大小歸一化。基于系統(tǒng)的最終識別目的，選用了模板匹配法和VTD-HTD識