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【本文献信息】高保平,,,
轴承压印字符自动识别算法的研究
高保平,白瑞林
江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡
【摘要】为了方便轴承的生产和管理,针对轴承上字符的特点,提出了一种自动识别轴承压印字符的方法。首先借助环形光
源,利用“反光差”产生并采集字符图像;然后利用随机变换定位轴承圆心,并确定目标字符的位置;通过对单个字符进行
仿射变换矫正字符区域;最后提取轮廓层次特征,并使用支持向量机识别。实验表明,该方法能够实现轴承字符的自动识别,并
能满足实时性和识别率的要求。
【关键词】字符识别;压印字符;随机变换;仿射变换
【中图分类号】.;. 【文献标识码】
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轴承上字符的内容承载着产品的重要信息。轴承字接压印而成的,称为“压印字符”。压印字符区域与背
符自动识别的实现,可以方便轴承的生产和管理。然而, 景区域材质相同,其间没有色差,但高度不同,属于立体字
轴承字符识别存在以下两个难点:轴承上的字符是利符。图像采集时,利用字符区域与背景区域之间的高度差
用字模压印而成的凹凸字符,利用“反光差”成像,与背景实现字符成像。
色差不明显,字符图像不易提取;轴承是圆形结构,字为了获取质量较高的字符图片,便于后续的图像字
符沿轴承的径向分布,落在环形的区域上,给后续的分割、符识别,采用相机辅助以光源的图像采集方
识别带来不便。案。光源选取低角度环形光源。低角度照射方式会
目前针对轴承上字符的自动识别技术尚无相关报滤去入射光线中的近正入射光线,剩下较大入射角度的光
导。文献利用最小二乘法拟合迭代圆心,采用灰度加线照明物体,使物体表面凹凸不平处对入射光产生散射光
窗变换构造锯齿波提取轮胎规格号。轮胎规格号和轴承线,并进人物镜和目镜成像,物体表面凹凸的形状和轮廓
字符都是沿径向分布,需要矫正字符区域,但由于目标差得到加强,散射表面变亮,平坦表面变暗。轴承压印字
异较大,轮胎规格号的提取方法不能直接用于轴承字符。符表面是凹凸不平的,借助低角度环形光源,可获取轮廓
文献提出了基于灰度图像的压印字符特征抽取方法, 完整的字符。实际采集到的轴承字符图像如图所示。
结合小波和提取字符特征。轴承字符也是压印字
符,但特征提取是基于二值图像的。
本文根据轴承压印字符的特点,研究了图像采集、字
符提取及识别的方法,并通过实验验证了方法的有效性。
图像采集
图采集的轴承图片
轴承字符是在生产线上通过凹凸字模在轴承表面直
基金项目:国家自然科学基金项目;“嵌入式机器视觉关键技术的研究与开发”产学研合作项目资助
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示此点在候选圆上。
字符图像提取
一班、/ —二可一
. 圆心定位在对集合中的点进行遍历时,若点在候选圆的外
轴承上的压印字符处于圆环区域上。圆心定位是否接矩形框的范围之外,即,—腓一,
准确,会影响后续字符的变换、识别。圆心定位是基于二, 一—,则无须计算此点与
值图像