[发明专利]基于轮胎压印字符识别的预处理方法

说明书

基于轮胎压印字符识别的预处理方法，属于图像处理领域。本发明包括如下步骤：利用工业摄像头对轮胎图像进行采集；进行高斯滤波，消除高斯噪声；灰度化处理；降采样；进行霍夫圆变换，去除内圆；得到轮胎胎面的圆环部分；将轮胎胎面的圆环部分展开成矩形图；去除矩形图上轮胎的纹理部分。本发明提出了用两种霍夫变换提取到整个轮胎的下半部分，从而为后续字符精确识别奠定了基础。操作简便，准确性高。

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及基于轮胎压印字符识别预处理方法的技术领域。

背景技术

随着计算机及其相关技术的迅速发展，机器视觉技术在工业自动化生产等领域的应用越来越为广泛。工业等领域的广泛应用极大提高了工业产品生产过程中的效率和质量，给社会带来了巨大的经济效益和社会效益。

采集到的图像如果想被现代的计算机系统理解，通常要经过图像采集、图像预处理、提取图像特征等阶段。而对于压印字符来说，与印刷字符等常见的光学字符相比，是空间立体字符，字符与背景没有色差正是这种无色差和立体的特点，使得对压印字符的识别与一般常见的光学字符识别有很大的差别，会受到成像系统、光照、物体自身特点等外在因素的影响，使得获取到的原始图像不能直接使用。所以对图像的预处理工作显得特别重要。预处理的目的是要改善图像数据，消除图像中无用的信息，提取真实有效的信息，增强相关数据信息的图像特征、抑制不必要的变形并且最大限度地简化数据信息，从而增强后续图像处理的可靠性。

预处理需要解决以下问题：自动性：能够对列车转向架上的平面压印字符进行自动识别，排除由于人工识别带来的误差。准确性：能够对列车转向架上的平面压印字符进行准确地识别。易用性：操作简单，字符显示界面直观。

发明内容

本发明目的在于提出了用两种霍夫变换提取到整个轮胎的下半部分，从而为后续字符精确识别奠定了基础。操作简便，准确性高。

一种基于轮胎压印字符识别的预处理方法，包括如下步骤：

步骤1)利用工业摄像头对轮胎图像进行采集；

步骤2)对步骤1)采集的图像进行高斯滤波，消除高斯噪声；

步骤3)对步骤2)处理后的图像灰度化处理；

步骤4)对步骤3)灰度化处理后的图像降采样，缩放图像尺寸；

步骤5)对步骤4)的图像进行霍夫圆变换，去除内圆；

步骤6)根据轮胎的规格，计算除轮胎的宽度，去除轮胎外的背景区域，得到轮胎胎面部分；将轮胎的宽度设定到不影响后续字符识别的固定值，设置外圆的圆心与步骤5)的圆心相同，定位到轮胎的外圆；再通过掩膜mask来进行与运算将轮胎以外的圆部分像素设置为零，原始图像中的圆就只剩下轮胎胎面的圆环部分；

步骤7)将轮胎上像素差最小点所在位置为图像展开点theta，并读取外圆半径，读取步骤6)处理出来的图像中每行每列，将步骤6)中的轮胎胎面的圆环部分展开成矩形图；

步骤8)根据霍夫直线变换，去除矩形图上轮胎的纹理部分。

本发明提出了两种霍夫变换，一种是霍夫圆变换，一种是霍夫线变换。

对于霍夫圆变换，对于任意一个圆,假设中心像素点p(x0,y0)像素点已知,圆半径已知,则旋转360度，由极坐标方程可以得到每个点上的坐标。同样,如果只是知道图像上像素点,圆半径和旋转角度360°，则会有一个集中的交点，即圆心，也就是说圆点处的坐标值最强，这正是霍夫变换检测圆的数学原理。