[发明专利]一种镀镍金属表面去料字符视觉检测系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于机器视觉的镀镍金属表面去料字符自动识别系统及方法，包括工作平台、工业相机、光学镜头、低角度环形漫反射光源、光源控制器、工业PC机；夹持调节支架上安装固定工业相机、光学镜头、低角度环形漫反射光源，固定工业相机、光学镜头、低角度环形漫反射光源的中心线一致，光学镜头安装在工业相机前端；工业相机与工业PC机相连将图像数据传输至工业PC机；低角度环形漫反射光源固定于夹持调节支架，并与光源控制器相连，使得镀镍金属表面去料字符被照亮，形成亮场，而背景区域和金属工件其他区域形成暗场。本发明基于机器视觉技术对镀镍金属表面去料字符缺陷实时快速检测，提高了金属表面去料字符的检测效率和自动化程度。

技术领域

本发明属于字符检测技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的镀镍金属表面去料字符自动识别系统及方法。

背景技术

镀镍是常见的金属表面处理技术，镀镍层结晶细致，孔隙率低，硬度高，镀层均匀，可焊性好，目前广泛用于电子、航空、机械、精密仪器、日用五金等。对镀镍完的金属工件采用压印、激光等去料方式生成字符是记录金属产品信息的常用方式。金属表面字符检测一方面可以通过字符识别自动获取产品信息，实现产品生产溯源和管控的自动化，提高生产效率；另一方面可以将印刻错误的产品自动分拣，从而提高产品出厂品质。然而，镀镍金属去料字符在视觉检测过程中具有如下问题：首先，镀镍金属呈现银白色或者银黄色颜色特征，镀镍金属去料字符与金属工件本身具有相近颜色，导致镀镍金属与其表面的去料字符区分不明显；此外，抛光后镀镍的金属具有镜面反射特性，导致镀镍金属图像的表面信息缺失造成漏检；再次，字符漏印、错印检测算法需要准确识别所有字符，且对文字大小、文字类型和空间位置的差异性具有较高的鲁棒性。

经检索，专利CN111368818A公开了基于机器视觉的食品袋检测系统及方法，专利CN212944161U公开了一种用于字符缺陷检查的视觉检查仪，该专利公开了丝网印刷手机背板字符缺陷的视觉检测系统机械结构，专利CN211604160U公开了一种基于X线图像的OCR字符识别装置，CN212871095U公开了一种针对字符覆膜包装的视觉定位装置，但这些专利均未公开视觉检测系统具体的图像处理方法；专利CN111832561A公开了一种对工业场景中图像拍摄角度校正的图像处理步骤，但未公开字符识别具体步骤；专利CN 111860506A、CN111738251B、CN112541501A、CN112612911A公开了基于卷积神经网络的文字识别步骤，该方法往往需要海量图片训练，不适用于实际工业产品检测；专利CN108572776B公开了一种手写字符的渲染处理方法，不涉及非结构环境下获取弱对比度字符图像的获取与处理；专利CN112348026A公开了一种基于HoG特征和SVM分类方法的磁性硬盘序列码识别步骤，不涉及图像获取方法；专利CN112036226A公开了一种基于OCR和CNN的字符识别方法，用于识别印刷体字符和手写体字符，但该专利不涉及字符识别的具体步骤和过程，专利CN106570511B公开了一种基于计算机视觉的键盘字符缺陷在线检测系统和方法，专利CN111474184A公开了一种可基于工业机器视觉实现印刷字符缺陷检测方法，专利CN109409372B公开了一种空调显示屏字符分割方法，这些字符与背景具有较高对比度，不适用于镀镍金属表面去料字符检测。通过查新发现，目前检测的字符位置布置具有水平、垂直分布规律性，没有同时考虑字符与背景颜色相近、且具有镜面反射的金属表面去料字符的成像和识别，尚没有多形态分布镀镍金属去料字符成像方法、字符检测方法技术公开。

发明内容

1、本发明的目的

本发明解决的问题是提供一种镀镍金属去料字符识别和缺陷自动检测所需的视觉检测装置及方法，以解决镀镍金属表面多形态分布、多字符类型、与背景具有相近颜色、具有镜面反射特性的字符自动识别和缺陷字符自动检测问题。

2、本发明所采用的技术方案

本发明提出了一种基于机器视觉的镀镍金属表面去料字符自动识别系统，包括工作平台、工业相机、光学镜头、低角度环形漫反射光源、光源控制器、工业PC机；