[发明专利]一种基于全息图特征的产品字符识别方法

说明书

本发明涉及一种基于全息图特征的产品字符识别方法，包括如下步骤：构建全息特征信息获取系统；构建全息特征信息识别系统；不同字符的全息特征信息库建设；字符物体识别。本发明提供的一种基于全息图特征的产品字符识别装置与方法，相较于现有的识别方式，其首先针对产品上字符构建全息数据库，并利用光学相关匹配识别字符，此种方法一方面是大大增加了字符特征信息，提高了识别的准确性；另一方面基于光学相关策略，则在于无论字符识别的产品、材料、光源等条件如何变更，都无需进行繁复的参数调整，从而大大减少了字符识别软件工程师的工作量，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及产品表面字符识别领域，尤其涉及一种基于全息图特征的产品字符识别方法。

背景技术

在现代工业生产制造行业中，常常需要对产品表面的字符进行识别，例如：手机镜头支撑座上刻印的号码。每个镜头上支撑座会刻印上号码，通过常规的MLP(多层感知)法和单纯的DL法进行识别时，由于号码的背景是属于粗糙不均的，因此不容易凸显背景与前景之间强烈的对比，而且背景复杂与前景的灰阶度相差很近，要提取出前景的数字时，二值化的灰阶值难用定值去设定，即便经过实验可以找出几组最佳的二值化灰阶值，一旦产品变更、材料变更、光源变更等等，后续将会面临因应产品而去设定的非常多参数情况，致使二值化取前景数字的方法就会变得无法掌握。

通常的方法策略都是基于先成像，后计算机处理，一方面是完全基于电计算，对计算机算力要求高，另一方面，成像获取的特征基本是二维平面特征，可能丢失了一些潜在的特征信息。

本发明一方面利用光路结构快速生成字符的全息图特征，另一方面利用光学相关手段快速匹配准确识别字符，充分利用全息图的大量特征和并行的光学运算实现字符的准确、快速识别。

发明内容

本发明为解决现有的产品字符识别方式当更换产品时需要调整图像前处理、后处理的很多参数造成软件工程师工作量大大增加的问题，所采用的技术方案是：一种基于全息图特征的产品字符识别装置与方法，包括如下步骤：

1、全息特征信息获取系统搭建

全息图，是以激光为光源，用相机将目标记录在高分辨率的全息记录载体上构成的图，相比于传统的二维图像，全息图包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息，具备更多的特征信息。

本发明设计全息特征信息获取系统，一方面是用于事先构建字符全特征体系，另一方面是实际应用时的直接快速生成全息图,引入全息特征信息识别系统快速检测识别。

系统主要包括，1字符物体，2普通CMOS相机，3计算机，4空间光调制器(SLM：spatial light modulator)，5半导体激光器，6偏振分光棱镜PBS，7傅里叶透镜，8编码板(透光矩阵)，9无透镜的CMOS成像器件。4～9处于同一光轴体系。特别的，SLM位于傅里叶透镜的前焦面位置处，编码板(透光矩阵)位于傅里叶透镜的后焦面位置处(即傅里叶透镜的频谱面处)；PBS与光轴成45°放置，使得激光入射到PBS的位置与经SLM反射到PBS的位置相同。

2、全息特征信息识别系统搭建

本发明设计全息特征信息识别系统，是主要利用光学相关方法实现的。

系统主要包括，1激光光源，2准直透镜，3傅立叶透镜，4空间光调制器(SLM：spatial light modulator)，5傅立叶透镜，6无透镜的CMOS成像器件，7计算机。1～6处于同一光轴体系。特别的，3与4间隔为f，4与5间隔为f，f为傅里叶透镜的焦距。计算机向SLM输入模板字符/当前字符配对全息图像数据。系统输出为6无透镜的CMOS成像结果，如果匹配正确，图像中将有极大的光学相关峰。

3、目标字符全息图快速生成方法与数据库构建