[发明专利]凹凸字符提取方法及系统

权利要求书

1.一种凹凸字符提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过投影仪对待测物体照射密集直线条纹，该待测物体上刻有凹凸字符，照相机拍摄经待测物体反射的密集条纹的原始图像P(x,y)；

对原始图像P(x,y)进行傅立叶变换，得到原始图像的频域图F(u,v)，找到载波，对载波进行傅立叶反变换，得到密集直线条纹的空域图S(x,y)；

对载波相移90°，得到正交载波，对正交载波进行傅立叶反变换，得到一幅密集直线条纹的空域图C(x,y)；

对原始图像的频域图F(u,v)进行滤波处理，只保留载波附近的频率成分，滤波后再进行傅立叶反变换得到滤波后的图像Q(x,y)，图像Q(x,y)中只保留了直线弯曲信息，物体表面的灰度信息都被去掉；

滤波后的图像Q(x,y)分别与载波空域图S(x,y)、正交载波空域图C(x,y)相乘，分别得到两幅图片A(x,y)和B(x,y)，A(x,y) = Q(x,y)×S(x,y)，B(x,y) = Q(x,y)×C(x,y)；

分别对图片A(x,y)、B(x,y)进行傅立叶变换，只保留直流和低频成分，去掉高频及载波成分，再进行傅立叶反变换，分别得到两幅包含有凸凹字符的图片X(x,y)、Y(x,y)；

对两幅图片取模值，得到图片M(x,y)，M(x,y) =                                               ；

计算得到凸凹字符图片Z(x,y) = Y(x,y)/M(x,y)，图片Z(x,y)是三维图片，数值范围在+/-1之间，正号表示凸起，负号表示凹下，绝对值则表示凸凹程度，与光照色彩情况无关；

对三维凸凹字符图片Z(x,y)再进行傅立叶滤波，得到对应的频域图，滤除直流及极低频成分，再进行傅立叶变换反变换回凸凹字符图片Z(x,y)，克服物体表面翘曲和摆放角度的影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，照相机以一定角度拍摄待测物体表面反射的密集直线条纹，所拍摄到的图像中显示有直线条纹遇到凸凹字符引起的弯曲。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，投影仪照射的密集直线条纹不局限为可见光。

4.一种凹凸字符提取系统，其特征在于，包括：

投影仪，用于对待测物体照射密集直线条纹，该待测物体上刻有凹凸字符；

照相机，用于拍摄经待测物体反射的密集条纹图像P(x,y)；以及

图像信息处理装置，用于对图像P(x,y)进行数据处理，具体用于对图像P(x,y)进行傅立叶变换，得到原始图像的频域图F(u,v)，找到载波，对载波进行傅立叶反变换，得到密集直线条纹的空域图S(x,y)；对载波相移90°，得到正交载波，对正交载波进行傅立叶反变换，得到一幅密集直线条纹的空域图C(x,y)；对原始图像的频域图F(u,v)进行滤波处理，只保留载波附近的频率成分，再进行傅立叶反变换得到滤波后的图像Q(x,y)，图像Q(x,y)中只保留了直线弯曲信息，物体表面的灰度信息都被去掉；

该图像信息处理装置还用于将滤波后的图像Q(x,y)分别与载波空域图S(x,y)、正交载波空域图C(x,y)相乘，分别得到两幅图片A(x,y)和B(x,y)，A(x,y) = Q(x,y)×S(x,y)，B(x,y) = Q(x,y)×C(x,y)；分别对图片A(x,y)、B(x,y)进行傅立叶变换，只保留直流和低频成分，去掉高频及载波成分，再进行傅立叶反变换，分别得到两幅包含有凸凹字符的图片X(x,y)、Y(x,y)；对两幅图片取模值，得到图片M(x,y)，M(x,y) =；计算得到最后的凸凹字符图片Z(x,y) = Y(x,y)/M(x,y)，图片Z(x,y)是三维图片，数值范围在+/-1之间，正负号表示凸起还是凹下，绝对值则表示凸凹程度，与光照色彩情况无关；对三维凸凹字符图片Z(x,y)再进行傅立叶滤波，得到对应的频域图，去掉直流及其附近极低频成分，再进行傅立叶变换反变换回凸凹字符图片Z(x,y)，克服物体表面翘曲和摆放角度的影响。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，照相机以一定角度拍摄待测物体表面反射的密集直线条纹，所拍摄到的图像中显示有直线条纹遇到凸凹字符引起的弯曲。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，投影仪照射的密集直线条纹不局限为可见光。