视觉传感器-软件篇：算子与应用

目录

• 图像预处理
  • 通用图像预处理（灰度相机）
  • 彩色照相机的预处理
    • 彩色二值化处理
    • 彩色浓淡处理
    • 增益调整
• 外观检测基础
• 尺寸检测基础
• 位置检测基础
• 位置补正介绍
• OCR字符检测
  • 处理流程
  • 技术要点
  • 应用案例

图像预处理

通用图像预处理（灰度相机）

• 对比度转换: 使亮处更亮，暗处更暗

  铁板表面损伤检查: 消除工件表面上 细纹的影响，只突出表现损伤部分。

  

• 膨胀 + 收缩处理: 消除无用的突起部分，恢复工件的整体轮廓

  忽视橡胶加工品表面的毛刺，只进行表面污迹检查。

  

• 实时差分处理: 对于当前图像进行加工后，进行图像演算，只留下污迹部分

  污迹检查：连接器外壳上的异物

  

彩色照相机的预处理

与采用 亮度作为处理标准 的黑白照相机不同，彩色照相机使用 色相(色调) 数据进行图像处理。

彩色二值化处理

彩色浓淡处理

彩色照相机的信息量是黑白照相机的6万倍。如果对于这些信息全部进行处理，则需要大量的时间。而用于高速生产线的图像传感器需要以百分之一秒的时间单位进行图像处理。另外，在一些不适于采用二值化处理的应用中（例如形 状搜索、表面损伤检查等），由于信息量过大，会形成干扰，从而使特征点变得不清晰。

为了解决这些问题，我们开发了一种新的预处理功能，即“彩色浓淡处理”。

这种预处理方式可以将数据量大的彩色图像转换成以指定颜色为最高级亮度的256级灰度图像。由于同时使用了亮度及颜色数据，因此适用于黑白照相机难以应对的检查项目（例如区分金色和银色、区分浅颜色等）。

额，似乎就是灰度直方图均衡的效果而已……

增益调整

增益调整是优化图像的方法之一。对于彩色照相机来说，增益调整可以分别调整 R、G、B 三种颜色，因此可以使红色变得更红、蓝色变得更蓝、而绿色则变得更绿。在区分颜色时，这种调整可以起到良好的效果。

外观检测基础

尺寸检测基础

位置检测基础

位置补正介绍

OCR字符检测

根据目的，字符检测可分为“刻印有无”、“刻印品质”、“字符核对（OCV：Optical Character Verification）”、“字符识别（OCR：Optical Character Recognition）”等。

• 刻印有无

  用于检测有无刻印的检测。

• 刻印品质

  用于检测无法读取的字符的检测。

• 字符核对（OCV）

  用于比较刻印字符与判定字符串，并判定合格与否的检测。

• 字符识别（OCR）

  读取刻印的字符，以核对或控制为目的，向外部输出的检测。

处理流程

1. 切割字符

2. 与字库进行核对

   核对切割的字符和注册的字符，确定字符。

技术要点

1. 训练字体样本模型

2. 自动贴合切割

   在切割字符时，自动调节到合适切割状态的微调处理，被称为“自动贴合切割”。在补正每个字符的细微变化后进行核对，提高了识别度。

3. 预处理功能

   刻印部分背景含有图案或是容易发生反射的金属时，字符检测的精度可能会降低。对于这种难以读取的情况，通过搭配使用预处理功能，就能实现稳定的字符检测。

应用案例

1. 检测保质期的字符

   食品/药品行业是积极采用字符检测的主要领域。保质期的字符检测，就是一个典型的例子。由视觉系统读取保质期，对日期错误及字符缺漏进行检测。此外，通过实施全数检测，还能防止过期产品的混入等。

2. 压纹胶带内的正反方向判别、字符检测

   压纹胶带被用作IC芯片、连接器、LED等的包装资材，在对其内部实施字符检测时，需要隔着胶带拍摄，造成随机的照明光晕，可能会引发误识别。只要利用预处理功能（实时浓淡补正滤波器），就能免受光晕的影响，实现确切的字符检测。另外，对容器及滤波器、容易反射的金属部件等，同样有效。