容错定位系统和容错定位方法 技术领域
本发明涉及检测技术领域,具体而言,涉及一种容错定位系统和容错
定位方法。
背景技术
现有的检测系统在定位上通常采用水平与垂直两个方向投影的方式进
行,能够实现标准产品的准确定位。但当遇到带有缺陷的产品(如部分号
码缺印、粘连等),或者在定位区域图案不唯一(如号码首字母A~Z的
变化)等特殊情况时,会出现定位的偏离现象,进一步影响系统的检测合
格率(大部分引起定位偏离的缺陷并未达到废品要求)和引起停机人工处
理影响检测效率(定位引起号码识别错误时强制停机人工处理)。
因此,需要一种新的技术方案,可以提高定位的容错能力和定位准确
性,从而为后期的检测与识别操作提供更好的基础条件,提高系统整体的
检测能力和效率。
发明内容
本发明正是针对上述问题,提出了一种新的技术方案,可以提高定位
的容错能力和定位准确性,从而为后期的检测与识别操作提供更好的基础
条件,提高系统整体的检测能力和效率。
有鉴于此,本发明提出了一种容错定位系统,包括:获取单元,获取
梯度和/或灰度的整体原始图像;图像设置单元,根据接收到的设置命
令,设置所述整体原始图像的搜索区域;查找单元,从所述搜索区域中查
找出包含多个字符的字符区域图像;分割单元,根据所述多个字符中每个
字符的实际位置的实际投影和预设位置的预设投影,确定所述每个字符的
分割区域;比较单元,将所述每个字符的分割区域与预置区域进行对比,
以确定所述每个字符的区域变化的数值;处理单元,将所述每个字符的区
域变化的数值分别与预设区域变化值进行比较,根据比较结果确定所述每
个字符的最终区域,以对所述最终区域进行检测。
在该技术方案中,当定位区域图案不唯一时,采用传统的定位方式无
法同时适应这种不同的变化,无法满足连续生产的需要,采用本发明的方
法后,可以实现准确地定位,将检测区域限定在较小的范围内,大大降低
后续处理的运行量,提高整体效率。同时,可以实现在检测区域中的字符
有缺陷的情况下的容错准确定位,配合后续质量检测与识别程序有效提高
系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述处理单元还用于:在检测到所述字
符的所述区域变化的数值大于所述预设区域变化值时,分别以所述字符的
所述分割区域和所述预设区域的四个角点和中心点为基准,进行匹配定
位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终区域;以及在
检测到所述字符的所述区域变化的数值小于所述预设区域变化值时,以所
述字符的所述分割区域和所述预设区域的中心点为基准,将所述字符进行
微位移匹配定位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终
区域。
在该技术方案中,将字符的区域变化数值和预设的区域变化数值进行
比较,并根据比较结果的不同进行不同的处理操作,从而可以实现定位区
域有缺陷情况下的容错准确定位,这样配合后续质量检测与识别程序可以
有效地提高系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述分割单元包括:预分割子单元,将
所述每个字符的实际位置的实际投影与所述多个字符的预置位置的预置投
影进行比对,以确定所述每个字符的预分割区域;精确分割子单元,将所
述每个字符的预分割区域按照由中心向四周辐射的方式进行精确分割,以
确定所述每个字符的所述分割区域。
在该技术方案中,通过两次分割精确的分割出分割区域,从而保证字
符定位的准确性,提高字符的可识别度。
在上述技术方案中,优选地,所述查找单元包括:第一图像获得子单
元,从所述搜索区域中查找与预设的局部定位特征匹配图像相匹配的局部
定位图像;第二图像获得子单元,根据所述局部定位图像,确定所述搜索
区域中与所述局部定位图像相关联的所述字符区域图像。
在该技术方案中,先根据预设的局部定位特征匹配图像从搜索区域中
搜索出局部定位图像,再根据局部定位图像确定字符区域图像,其中,局
部定位图像可以是字符区域图像中某一部位的图像,根据该部位的图像可
以得知整个字符区域图像的位置。
在上述技术方案中,优选地,所述图像设置单元还用于:根据接收到
的设置命令,设置所述局部定位特征匹配图像的形状、灰度和/或梯度。
在该技术方案中,用户可以根据自己的需要设定想检测的局部图像的
形状、灰度和梯度等参数。
在上述技术方案中,优选地,所述字符的类型包括字母、数字、文字
和符号。
在该技术方案中,可以对多种类型的字符进行容错定位,应用范围很
广。
根据本发明的又一方面,还提供了一种容错定位方法,包括:步骤
202,获取梯度和/或灰度的整体原始图像;步骤204,根据接收到的设置
命令,设置所述整体原始图像的搜索区域;步骤206,从所述搜索区域中
查找出包含多个字符的字符区域图像;步骤208,根据所述多个字符中每
个字符的实际位置的实际投影和预设位置的预设投影,确定所述每个字符
的分割区域;步骤210,将所述每个字符的分割区域与预置区域进行对
比,以确定所述每个字符的区域变化的数值;步骤212,将所述每个字符
的区域变化的数值分别与预设区域变化值进行比较,根据比较结果确定所
述每个字符的最终区域,以对所述最终区域进行检测。
在该技术方案中,当定位区域图案不唯一时,采用传统的定位方式无
法同时适应这种不同的变化,无法满足连续生产的需要,采用本发明的方
法后,可以实现准确地定位,将检测区域限定在较小的范围内,大大降低
后续处理的运行量,提高整体效率。同时,可以实现在检测区域中的字符
有缺陷的情况下的容错准确定位,配合后续质量检测与识别程序有效提高
系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤212具体包括:在检测到所述
字符的所述区域变化的数值大于所述预设区域变化值时,分别以所述字符
的所述分割区域和所述预设区域的四个角点和中心点为基准,进行匹配定
位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终区域;以及在
检测到所述字符的所述区域变化的数值小于所述预设区域变化值时,以所
述字符的所述分割区域和所述预设区域的中心点为基准,将所述字符进行
微位移匹配定位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终
区域。
在该技术方案中,将字符的区域变化数值和预设的区域变化数值进行
比较,并根据比较结果的不同进行不同的处理操作,从而可以实现定位区
域有缺陷情况下的容错准确定位,这样配合后续质量检测与识别程序可以
有效地提高系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤208包括:将所述每个字符的
实际位置的实际投影与所述多个字符的预置位置的预置投影进行比对,以
确定所述每个字符的预分割区域;以及将所述每个字符的预分割区域按照
由中心向四周辐射的方式进行精确分割,以确定所述每个字符的所述分割
区域。
在该技术方案中,通过两次分割精确的分割出分割区域,从而保证字
符定位的准确性,提高字符的可识别度。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤206包括:从所述搜索区域中
查找与预设的局部定位特征匹配图像相匹配的局部定位图像;以及根据所
述局部定位图像,确定所述搜索区域中与所述局部定位图像相关联的所述
字符区域图像。
在该技术方案中,先根据预设的局部定位特征匹配图像从搜索区域中
搜索出局部定位图像,再根据局部定位图像确定字符区域图像,其中,局
部定位图像可以是字符区域图像中某一部位的图像,根据该部位的图像可
以得知整个字符区域图像的位置。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤204还包括:根据接收到的设
置命令,设置所述局部定位特征匹配图像的形状、灰度和/或梯度。
在该技术方案中,用户可以根据自己的需要设定想检测的局部图像的
形状、灰度和梯度等参数。
在上述技术方案中,优选地,所述字符的类型包括字母、数字、文字
和符号。
在该技术方案中,可以对多种类型的字符进行容错定位,应用范围很
广。
通过以上技术方案,可以实现当遇到带有缺陷的产品,或者在定位区
域图案不唯一等特殊情况时,提高定位的容错能力和定位准确性,从而为
之后的检测与识别操作提供更好的基础条件,提高系统整体的检测能力和
效率。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的容错定位系统的框图;
图2示出了根据本发明的实施例的容错定位方法的流程图;
图3示出了根据本发明的实施例的区域定位方法的流程图;
图4示出了根据本发明的实施例的字符定位方法的流程图;
图5至图7示出了根据本发明的实施例的容错定位方法的示意图;
图8A和图8B示出了根据本发明的实施例的容错定位方法的示意
图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附
图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不
冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,
本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明
并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的容错定位系统的框图。
如图1所示,根据本发明的实施例的容错定位系统100,包括:获取
单元102,获取梯度和/或灰度的整体原始图像;图像设置单元104,根据
接收到的设置命令,设置所述整体原始图像的搜索区域;查找单元106,
从所述搜索区域中查找出包含多个字符的字符区域图像;分割单元108,
根据所述多个字符中每个字符的实际位置的实际投影和预设位置的预设投
影,确定所述每个字符的分割区域;比较单元110,将所述每个字符的分
割区域与预置区域进行对比,以确定所述每个字符的区域变化的数值;处
理单元112,将所述每个字符的区域变化的数值分别与预设区域变化值进
行比较,根据比较结果确定所述每个字符的最终区域,以对所述最终区域
进行检测。
在该技术方案中,当定位区域图案不唯一时,采用传统的定位方式无
法同时适应这种不同的变化,无法满足连续生产的需要,采用本发明的方
法后,可以实现准确地定位,将检测区域限定在较小的范围内,大大降低
后续处理的运行量,提高整体效率。同时,可以实现在检测区域中的字符
有缺陷的情况下的容错准确定位,配合后续质量检测与识别程序有效提高
系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述处理单元112还用于:在检测到所
述字符的所述区域变化的数值大于所述预设区域变化值时,分别以所述字
符的所述分割区域和所述预设区域的四个角点和中心点为基准,进行匹配
定位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终区域;以及
在检测到所述字符的所述区域变化的数值小于所述预设区域变化值时,以
所述字符的所述分割区域和所述预设区域的中心点为基准,将所述字符进
行微位移匹配定位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最
终区域。
在该技术方案中,将字符的区域变化数值和预设的区域变化数值进行
比较,并根据比较结果的不同进行不同的处理操作,从而可以实现定位区
域有缺陷情况下的容错准确定位,这样配合后续质量检测与识别程序可以
有效地提高系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述分割单元108包括:预分割子单元
1082,将所述每个字符的实际位置的实际投影与所述多个字符的预置位置
的预置投影进行比对,以确定所述每个字符的预分割区域;精确分割子单
元1084,将所述每个字符的预分割区域按照由中心向四周辐射的方式进
行精确分割,以确定所述每个字符的所述分割区域。
在该技术方案中,通过两次分割精确的分割出分割区域,从而保证字
符定位的准确性,提高字符的可识别度。
在上述技术方案中,优选地,所述查找单元106包括:第一图像获得
子单元1062,从所述搜索区域中查找与预设的局部定位特征匹配图像相
匹配的局部定位图像;第二图像获得子单元1064,根据所述局部定位图
像,确定所述搜索区域中与所述局部定位图像相关联的所述字符区域图
像。
在该技术方案中,先根据预设的局部定位特征匹配图像从搜索区域中
搜索出局部定位图像,再根据局部定位图像确定字符区域图像,其中,局
部定位图像可以是字符区域图像中某一部位的图像,根据该部位的图像可
以得知整个字符区域图像的位置。
在上述技术方案中,优选地,所述图像设置单元104还用于:根据接
收到的设置命令,设置所述局部定位特征匹配图像的形状、灰度和/或梯
度。
在该技术方案中,用户可以根据自己的需要设定想检测的局部图像的
形状、灰度和梯度等参数。
在上述技术方案中,优选地,所述字符的类型包括字母、数字、文字
和符号。
在该技术方案中,可以对多种类型的字符进行容错定位,应用范围很
广。
图2示出了根据本发明的实施例的容错定位方法的流程图。
如图2所示,根据本发明的实施例的容错定位方法,包括:步骤
202,获取梯度和/或灰度的整体原始图像;步骤204,根据接收到的设置
命令,设置所述整体原始图像的搜索区域;步骤206,从所述搜索区域中
查找出包含多个字符的字符区域图像;步骤208,根据所述多个字符中每
个字符的实际位置的实际投影和预设位置的预设投影,确定所述每个字符
的分割区域;步骤210,将所述每个字符的分割区域与预置区域进行对
比,以确定所述每个字符的区域变化的数值;步骤212,将所述每个字符
的区域变化的数值分别与预设区域变化值进行比较,根据比较结果确定所
述每个字符的最终区域,以对所述最终区域进行检测。
在该技术方案中,当定位区域图案不唯一时,采用传统的定位方式无
法同时适应这种不同的变化,无法满足连续生产的需要,采用本发明的方
法后,可以实现准确地定位,将检测区域限定在较小的范围内,大大降低
后续处理的运行量,提高整体效率。同时,可以实现在检测区域中的字符
有缺陷的情况下的容错准确定位,配合后续质量检测与识别程序有效提高
系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤212具体包括:在检测到所述
字符的所述区域变化的数值大于所述预设区域变化值时,分别以所述字符
的所述分割区域和所述预设区域的四个角点和中心点为基准,进行匹配定
位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终区域;以及在
检测到所述字符的所述区域变化的数值小于所述预设区域变化值时,以所
述字符的所述分割区域和所述预设区域的中心点为基准,将所述字符进行
微位移匹配定位,并从中获取相似度最大的区域作为所述字符的所述最终
区域。
在该技术方案中,将字符的区域变化数值和预设的区域变化数值进行
比较,并根据比较结果的不同进行不同的处理操作,从而可以实现定位区
域有缺陷情况下的容错准确定位,这样配合后续质量检测与识别程序可以
有效地提高系统效率。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤208包括:将所述每个字符的
实际位置的实际投影与所述多个字符的预置位置的预置投影进行比对,以
确定所述每个字符的预分割区域;以及将所述每个字符的预分割区域按照
由中心向四周辐射的方式进行精确分割,以确定所述每个字符的所述分割
区域。
在该技术方案中,通过两次分割精确的分割出分割区域,从而保证字
符定位的准确性,提高字符的可识别度。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤206包括:从所述搜索区域中
查找与预设的局部定位特征匹配图像相匹配的局部定位图像;以及根据所
述局部定位图像,确定所述搜索区域中与所述局部定位图像相关联的所述
字符区域图像。
在该技术方案中,先根据预设的局部定位特征匹配图像从搜索区域中
搜索出局部定位图像,再根据局部定位图像确定字符区域图像,其中,局
部定位图像可以是字符区域图像中某一部位的图像,根据该部位的图像可
以得知整个字符区域图像的位置。
在上述技术方案中,优选地,所述步骤204还包括:根据接收到的设
置命令,设置所述局部定位特征匹配图像的形状、灰度和/或梯度。
在该技术方案中,用户可以根据自己的需要设定想检测的局部图像的
形状、灰度和梯度等参数。
在上述技术方案中,优选地,所述字符的类型包括字母、数字、文字
和符号。
在该技术方案中,可以对多种类型的字符进行容错定位,应用范围很
广。
下面结合图3至图8对本发明的容错定位方法进行详细的说明。
本发明的容错定位分成两个阶段:区域定位和字符定位。
图3示出了根据本发明的实施例的区域定位方法的流程图。
如图3所示,在dsp中号码区域的定位的具体步骤如下:
步骤302,获得图像中灰度或梯度整体原始图像;
步骤304,根据局部定位特征匹配图像,在设定搜索区域中搜索设定
局部定位图像。其中,设定局部定位图像含有多种变化可能(如字符
A~Z、数字0~9等),同时为适应局部定位图像的变化,在局部定位特征
匹配图像上,使用可自定义形状和灰阶的图像。
通过在设定搜索区域中遍历设定区域大小的局部原始图像和局部定位
特征匹配图像的相关性,比较确定号码区域在整体原始图像中的定位。
图4示出了根据本发明的实施例的字符定位方法的流程图。
如图4所示,根据本发明的实施例的字符定位方法的流程如下:
步骤402,将字符的实际位置与预置位置进行比对,确定整体位置进
行预分割。如图5所示,将实际位置的实际投影进行水平平移与预置位置
的预置投影进行比对,寻找相似度最大的位置作为本次预分割的最终位
置。
步骤404,进行精确分割。如图6所示,将每个字符预分割的位置,
双方向由中心向四周辐射进行精确分割,以排除其他字符对本字符的干
扰。
步骤406,对精确分割获得的单个字符区域进行大小判断,如图7所
示,将精确分割获得的单个字符区域与标准字符区域进行比较。
步骤408,若检测到单个字符区域与标准字符区域相比,变化小于预
设的变化值,则将单个字符进行微位移(以中心点为基准)匹配定位,寻
找相似度最大的位置作为本次预分割的最终位置。其中,用户可以根据个
人需要任意设置变化值。
步骤410,若检测到单个字符区域与标准字符区域相比,变化大于预
设的变化值,如图8A和8B所示,则将单个字符进行容错匹配定位,寻
找相似度最大的位置作为本次预分割的最终位置。其中,具体容错定位的
方法为:以外接矩形(即单个字符区域)四个角点和中心点为基准,分别
进行不同的相似度计算,根据计算结果,选取相似度最大的位置作为最终
位置。具体的,如图8A所示,阴影部分表示标准字符区域,分别以其外
接矩形的左上角点、右下角点、左下角点、右下角点和中心点为基准进行
相似度计算。如图8B所示,阴影部分表示检测到的单个字符区域,同样
的,分别以其外接矩形的左上角点、右下角点、左下角点、右下角点和中
心点为基准进行相似度计算。
以上结合附图,详细说明本发明的技术方案,本方案与现有技术相
比,具有以下优点:
优点1:定位区域图案不唯一时的容错定位:
当定位区域图案不唯一时,采用传统的定位方式无法同时适应这种不
同的变化,无法满足连续生产的需要,一般解决的方式是采用较大的固定
区域覆盖特定图案可能出现的位置,这样会造成后续运算量的大量增加;
采用本发明的方法后,可以实现准确地定位,将检测区域限定在较小的范
围内,大大降低后续处理的运行量,提高整体效率。
优点2:承印物本身上有缺陷时或印刷过程中产生缺陷时的容错定
位:
当承印物本身上有缺陷时或印刷过程中产生缺陷时,采用传统的定位
方式可能产生定位错误(检测区域范围内存在非连接的较大缺陷时)或定
位不准(检测区域范围内存在连接的较大缺陷时)的情况,这样会进一步
影响系统的检测的合格率(大部分引起定位偏离的缺陷并未达到废品要
求)和引起停机人工处理影响检测效率(定位引起号码识别错误时强制停
机人工处理);采用本发明的方法后,可以实现有缺陷情况下的容错准确
定位,配合后续质量检测与识别程序有效提高系统效率,并避免质量检测
上的误废。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于
本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精
神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明
的保护范围之内。