[发明专利]一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置及识别方法

权利要求书

1. 一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置，其特征在于：所述装置包括有传送台、红外传感器、一字线激光器、摄像机、图像处理与字符识别系统、计算机控制系统和数据库；

传送台，传送待识别工件至检测区域，并匀速拖动待识别工件穿过检测区域；

红外传感器，用于监测待识别物体是否进入扫描区域，并将监测信号发送至计算机控制系统；

一字线激光器，在计算机控制系统的控制下发出一字形激光线，并从待识别工件正上方垂直照射到字符上；

摄像机，拍摄一字线激光器扫描的雕刻字符视频，发送至图像处理与字符识别系统和数据库；

图像处理与字符识别系统，采集摄像机视频并进行解码处理，获得雕刻字符的二值图像，利用模式识别算法识别字符图像，得到雕刻字符编码；

计算机控制系统，发出工作控制指令，接收并处理工作信号；

数据库，用于存储扫描视频和经字符识别系统识别后的雕刻字符编码。

2. 如权利要求1所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置，其特征在于：所述装置还包括有安装在摄像机镜头前的红色滤光镜。

3. 如权利要求1所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置，其特征在于：所述一字线激光器所发射线形激光，在焦距50cm处的宽度为0.8mm，激光线从工件正上方垂直照射在工件上。

4. 如权利要求1所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置，其特征在于：所述摄像机位于传送台运动方向的上前方，以与一字线激光器所发出的激光线所在的面成                                               角，。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的装置进行字符识别的方法，其特征在于，其步骤如下：

1）开启红外传感器，监测是否有待识别物体进入扫描区域，若无，则继续监测，若有，则转入步骤2）；

2）开启一字线激光器，激光线照射到在传送台上移动的物体上，摄像机拍摄扫描物体的视频； 

3）红外传感器监测物体是否离开扫描区域，若没有离开，则继续步骤2），若离开，则关闭一字线激光器并转向步骤4）；

4）图像处理与字符识别系统对采集的视频进行解码，获得时间连续的扫描图像，提取每幅图像中雕刻字符上的扫描线信息，把所有提取的扫描线图像纵向合并成一幅字符二值图像；

5）采用支持向量机SVM方法识别字符图像得到的字符编码；

6）将识别后的雕刻字符编码存入数据库中。

6.如权利要求5所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的方法，其特征在于：所述传送台的移动速度为11mm/s，摄像机的帧频为24帧每秒，在一字线激光器聚焦处激光的宽度为0.8mm，雕刻字符笔画的宽度为2～4mm，视频解码过程中确保每秒钟提取12帧图片。

7.如权利要求5所述的一种激光扫描与自动识别雕刻字符的方法，其特征在于，步骤4）中所述合并成一幅字符图像的具体步骤如下：

4-1）一字线激光照射在字符上时，出现位于两个平面的激光线，非雕刻字符上的激光线位于同一平面，设为参考激光线，雕刻字符上的激光线位于同一平面； 

4-2）字符二值图像的合成，保持每帧图片中雕刻字符上的激光线的长度和宽度不变，将其按时间先后顺序纵向组合，相邻图片间组合距离紧密相邻，得到完整的雕刻字符二值图像；

4-3）采用平滑滤波器对图像进行滤波，减小图像噪声，采用数学形态法对图像进行处理，修复图像中拓扑结构不连续部分。