在小直径刀具上进行激光数字标识的方法

摘要

一种在小直径刀具上进行激光数字标识的方法，通过对比曲面上字符相对于平面上字符的横线线宽变形，对字符中变形较大的横线进行改进设计并将其运用到激光标刻中；通过CCD图像传感器获得标刻字符图像，经过光照校正，高帽变换对比度增强处理后进行二值化、采用逐行白色像素点总和累加和颜色突变次数统计的方法去除强反光带、通过水平投影和垂直投影方法进行字符定位和分割、最终通过多模版匹配的方法实现数字字符识别。本发明具有识读准确率高，易于实现的优点，它解决了小直径上数码标识的难题，为小直径刀柄的自动化管理提供了基础。

主权项

一种在小直径刀具上进行激光数字标识的方法，它包括在直径为3‑6毫米的小直径刀柄上进行编码数字打标的方法和图像识别的方法，其特征是：所述的编码数字打标方法为：1)首先采用数码管字体作为标记用数字字体，并控制字符高度不大于0.7mm，字符总长不超过4mm，字符间距为0.26mm；2)对远离照明中心的字符的底边横线进行加粗处理，使所述需加粗横线的线宽为未加粗线宽的120％～140％，矫正由于圆柱面曲率造成的字体变形，提高图像识别的准确率；3)将经过上述第2)步处理过的编码数字输入激光打码机中，选择打码参数为工作电流I＝9.3～9.7A，打标速度v＝1～4m/s，重复频率f＝17.5～19KHz进行激光打码完成编码数字的打标；所述的编码数字的识别方法为：首先，利用CCD图像传感器获得前述在小直径刀柄上标刻的字符图像；识别时应根据摄像头和照明的位置，调整摄像头的位置或角度使摄取的字符图像的起始线偏离刀柄上照明形成的强反光带0.5～3个字符线宽；其次，将所获得的图像送入计算机中进行光照校正和高帽变换对比度增强处理；第三，进行二值化和去除强反光带并通过水平投影和垂直投影方法进行字符定位和分割；最终，通过多模版匹配的方法实现数字字符识别，并最终得出所述小直径刀柄上的数字编码；所述的光照校正是指通过计算小块图像区域的平均亮度来估计整个图像的亮度变化，然后用这个图像减去估计的背景亮度，最后，对光照校正的图像进行直方图增强；以弥补非均匀光照条件又提高图像的对比度；所述的高帽变换对比度增强处理是基于形态学的图像处理方法，即在较亮的背景中求较暗的像素集或在较暗的背景中求较亮的像素集；所述的二值化是通过最大类别方差法确定图像阈值σ，将数字图像经灰度化处理并进行对比度扩展之后的像素表示值在区域[0，σ]内的像素点表示值均置为0，其余的像素表示值均置为1；所述的去除强反光带是指：采用逐行白色像素点总和累加和颜色突变次数统计，累加图像每行像素值为1的像素点个数总和同时统计每行像素值跳变的次数总和，如果某行白色像素点总和大于该行像素点总数的7/10或者像素跳变次数小于6大于40时，则将该行的元素全部置为0；所述的多模版匹配是指使同一个字符拥有多个模板，在进行字符识别时，逐个计算字符图片与10个字符的所有模板的差值，分别取对应10个字符的所有模板差值的最小值，而后取出上述10个最小差值中的最小值并获得其所对应的字符，该字符就是该字符图片的识别结果。