基于光度立体技术的盘型铸造件字符识别方法研究

发布时间：2023-04-19 00:07

　　随着工业4.0在国内的大力推进,汽车制造业的发展和成熟使得相关制造产业蓬勃发展。在铸造件制造工业现场,为推动生产管理、把控产品质量,给产品铸上批次号字符并进行跟踪溯源成为一种必要手段。本文针对盘型铸造件生产线产品批次号识别系统响应时间长、识别误码率高及识别易混淆等问题,提出了一种基于光度立体技术的盘型铸件字符识别方法,能够有效避免铸造件字符与背景对比度低引起的字符混淆以及加工过程中产品无序摆放导致的批次号无法识别或误识别等问题,实现生产制造过程的智能化,本文完成的主要工作如下:首先,本文根据现场技术需求设计了盘型铸造件字符识别系统整体方案,根据技术指标确定了盘型铸造件字符识别系统中各装置和设备的选型,构建出基于机器视觉的盘型铸造件字符识别系统。其次,针对盘型铸造件字符区域与背景同色以及对比度低的问题,结合光度立体技术,采用了一种基于曲率计算的梯度数据处理方法重建图像;利用高斯滤波对重建图像去噪;结合先验知识提出了一种针对盘型铸造件的特定字符定位方法;用Radon变换方法校正定位到的字符区域,通过投影分析分割单个字符,最后用线性算法归一化字符样本。然后,针对盘型铸造件字符识别过程中的因字...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 字符识别的国内外研究现状
        1.2.2 光度立体技术的国内外研究现状
    1.3 本文主要内容及章节安排
第2章 盘型铸造件字符识别系统设计
    2.1 盘型铸造件字符识别系统性能要求及难点分析
        2.1.1 盘型铸造件字符识别系统性能要求
        2.1.2 盘型铸造件字符识别技术研究难点分析
    2.2 盘型铸造件字符识别系统总体设计
    2.3 盘型铸造件字符识别硬件系统设计
        2.3.1 工业相机方案选择
        2.3.2 相机镜头的选型
        2.3.3 照明方案与光源确定
    2.4 本章小结
第3章 盘型铸造件光度立体重建方法研究
    3.1 光度立体基本原理
        3.1.1 BRDF函数及常见反射模型介绍
        3.1.2 明暗恢复形状法与光度立体视觉实现过程
    3.2 基于光度立体的盘型铸造件表面梯度提取
    3.3 离散梯度数据的处理方法
        3.3.1 求解泊松方程法
        3.3.2 基于曲率的梯度数据处理方法
    3.4 实验结果分析
    3.5 本章小结
第4章 盘型铸造件字符图像处理方法研究
    4.1 字符图像预处理
        4.1.1 均值滤波
        4.1.2 中值滤波
        4.1.3 高斯滤波
    4.2 字符区域定位
        4.2.1 传统区域定位方法
        4.2.2 一种针对盘型铸造件的特定字符定位方法
    4.3 字符区域校正
    4.4 字符分割与归一化
        4.4.1 基于投影分析的字符分割
        4.4.2 字符线性归一化算法
    4.5 本章小结
第5章 盘型铸造件字符识别方法研究与软件设计
    5.1 字符特征提取
        5.1.1 方向梯度直方图(HOG)
        5.1.2 局部方向梯度直方图
        5.1.3 局部二值模式(LBP)
        5.1.4 局部HOG和多层旋转不变LBP融合特征
    5.2 字符识别
        5.2.1 模板匹配法
        5.2.2 神经网络方法
        5.2.3 支持向量机SVM
        5.2.4 支持向量机的核函数与惩罚因子选择
        5.2.5 实验结果及分析
    5.3 实验软件界面设计
        5.3.1 软件程序框架
        5.3.2 字符识别界面
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3793313