[发明专利]一种包装盒标签中喷码区域的快速定位与检测方法

说明书

本发明涉及视觉检测技术领域，是一种包装盒标签中喷码区域的快速定位与检测方法。所使用的硬件由工业相机、传送带以及计算机组成。该方法的流程为：首先离线构建标签区域特征参数库、喷码区域特征参数库以及喷码区域与标签区域相对姿态参数库等；其次采用工业相机在线循环采集包装盒图像，当获得的包装盒图像的标签区域符合形状匹配要求，则对标签区域进行目标喷码区域的定位分割；然后将喷码字符串进行单个字符分割，并将分割后的字符送入神经网络分类器进行识别；最后通过对喷码字符识别的结果是否符合预设要求来判断标签的合格性，并将判断结果输出至成像软件界面显示。该方法具有速度快、算法适应性强、操作方便等特点。

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种包装盒标签中喷码区域的快速定位与检测方法。

背景技术

随着我国制造业的不断发展，商品包装盒标签上的喷码这一承载着制造产品重要信息的载体在企业生产与管理中的作用日益突出。然而，标签上的喷码漏喷、多喷、瑕疵、信息错误等喷码不合格现象时有发生。目前生产流水线上的商品包装盒标签喷码合格检测大多是通过人工目检的方式，存在检测成本较高、效率低下、易受外界影响、品质管控不稳定等问题。

标签喷码区域定位与检测中存在的主要问题有三点。一是传送带上的包装盒标签虽然可以保证正面朝上，但其在传送带上的位姿(即偏转角度)往往很难保证一致，这就需要视觉检测算法具有一定的适应性，能够定位传送带上视野范围内任意姿态的包装盒标签。二是在实际产线视觉检测中，根据检测批次的不同，传送带上传送的包装盒的尺寸通常是不一样的，这就可能导致拍摄的图像不清晰，或者由于景深较大，相机虽然可以采集清晰图像，但相同的目标对象在不同的拍摄距离(景深范围内)会形成不同的区域特征，比如区域面积相差较大等。传统解决上述问题的方法是更换镜头、重新对焦、调整相机高度，甚至为每一个批次包装盒分别设计视觉检测系统，这些都会增加生产成本，必要性也存疑。三是传统方法多采用光电传感器开关触发相机进行图像采集与处理，但随着高性能计算芯片、工业相机等硬件速度越来越快，成本也逐年降低，完全有理由采用基于视觉的区域快速预检触发后续精确视觉处理的策略，以替换传统方法。专利申请201710706375.3(一种包装袋喷码缺陷检测方法)，提出了一种包装盒喷码缺陷检测方法，采用待测喷码与正常样品喷码黑色特征区域面积大小是否匹配的方式进行缺陷的判断，缺点是不同形状的区域可能面积大小相近，对相机的拍摄距离有相对严格的要求，也不适用于待检测包装姿态随机的情况。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术的不足，提供了一种包装盒标签中喷码区域的快速定位与检测方法。采用这种方法，可以实现一定景深范围内清晰成像的任意姿态包装盒上规则几何形状(如：椭圆、矩形等)标签的快速定位，以及标签中喷码区域的信息识别与检测，具有速度快、算法适应性强、操作方便等特点。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种包装盒标签中喷码区域的快速定位与检测方法，包括如下步骤：

步骤一：包装盒标签合格样品特征参数库的离线构建；

步骤二：在线视觉采集与精细视觉处理的触发；

步骤三：标签区域的定位与特征参数提取；

步骤四：喷码区域的定位与分割；

步骤五：喷码区域的信息识别及数据库信息匹配。

所述步骤一中的合格样品特征参数库主要包括四个方面：合格样品中待测标签区域特征参数库A_db、喷码区域特征参数库B_db、喷码区域与标签区域之间的相对姿态参数库C_db以及待识别字符特征参数库D_db；这四个参数库为后续步骤中包装盒图像上标签检测、标签中喷码区域定位、喷码信息检测做前期准备；详细步骤为：

1.1：选择一个标准包装盒标签合格样品，并放置到工业相机正下方；