一种轮胎压印字符的定位与识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113642580A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110829633.3(22)申请日2021.07.22(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人秦训鹏蔡策石爱贤翁文俊胡东锦茆志伟(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人王琪(51)Int.Cl.G06K9/34(2006.01)G06K9/32(2006.01)G06K9/46(2006.01)G06K9/62(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种轮胎压印字符的定位与识别方法(57)摘要本发明公开了一种轮胎压印字符的定位与识别方法。本发明主要解决的技术问题是在轮胎轮毂的自动化装配线上对目标压印字符进行定位与识别，包括如下步骤：利用工业相机在暗房中对轮胎图像进行采集；对采集的图像进行预处理；对定位模块进行训练；对识别模块进行训练；通过字符串规则对识别结果进行校验。本发明的轮胎压印字符定位与识别方法主要针对某款特定轮胎、在短时间内且数据集较少的情况下能够准确定位出目标压印字符的位置并进行识别，具有较高的创新性和实用性，为后续提取目标字符中的关键信息奠定了基础。CN113642580ACN113642580A权利要求书1/2页1.一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：包括如下步骤:步骤1)将轮胎至于装有环形光源的暗房中，将光照强度调到最大同时适当的减少曝光时间对轮胎图像进行采集；步骤2)对步骤1)中采集到的图像进行预处理，找取轮胎中心即圆心，并通过坐标转换的方式将步骤1)图像中的圆环形胎面展开成矩形；步骤3)对步骤2)中的矩形图像进行ROI区域的框选，同时生成可解析的xml文件，其中xml文件保存的是以box为标签，且box标签下保存的数值分别为目标矩形框的左上角横坐标、左上角纵坐标、右下角横坐标与右下角纵坐标；步骤4)对步骤2)中的矩形图像和步骤3)中框选的ROI区域输入到定位模块进行训练，得到相应的网络特征参数；步骤5)对步骤2)中的矩形图像通过步骤4)得到的定位模块定位出相应的ROI区域并返回步骤1)中采集到的原图像上的角度信息；步骤6)对步骤2)中的矩形图像通过步骤3)中的xml文件与步骤5)中的角度信息得到目标字符串的角度信息并将扇形目标字符展开成矩形，同时通过一种线性变换的方法增强字符串阴影与背景的对比度以用于后续网络更好的找到目标字符串的特征；步骤7)对步骤6)中的矩形图像进行识别模块的网络特征提取得到相应的网络特征参数；步骤8)对步骤1)中采集到的图像通过步骤2)展开变换、步骤4)中的定位模块与步骤7)中的识别模块进行压印字符的定位与识别。2.根据权利要求1所述的一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：步骤2)中所述预处理包括步骤1)中采集到的图像进行降像素处理，之后将图像灰度化，并通过霍夫圆变换的方式寻找圆心，所述降像素处理采用OpenCV中的Resize操作，采用的是双线性插值法。3.根据权利要求1所述的一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：步骤2)中的圆环形胎面展开成矩形的实现方式如下；根据圆环形图像与矩形图像之间的对应关系，可以得到圆环图像某一个半径R_1下的222坐标方程为：(x‑px)+(y‑py)＝R_1，其中x,y为对应半径下的某点的横、纵坐标，px,py为圆心的横纵坐标；圆周上的点的横纵坐标与圆心横纵坐标的关系如下：展开后的矩形的宽度即为圆环形胎皮的宽度h，矩形长度为l＝2*π*R，R为圆环的外径，根据上述公式可知，矩形上对应的横、纵坐标(col,row)与圆环形图像上对应点(x,y)之间的关系为：x＝px+(R‑row)*sin(col/R)y＝py‑(R‑row)*cos(col/R)因此，根据以上公式将圆环形中的像素值赋值给矩形图像中对应的像素点。4.根据权利要求1所述的一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：所述定位模块为Faster‑RCNN。2CN113642580A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述的一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：步骤4)中的xml文件中至少包括一组对应的box1标签和box2标签，其中box1标签保存的是ROI区域，即品牌的位置坐标，box2标签保存的是目标字符串的位置坐标。6.根据权利要求5所述的一种轮胎压印字符的定位与识别方法，其特征在于：步骤5)中的原图像上的角度信息的获取方式如下；原图像上的角度信息的定义为：以轮胎中心为圆心，12点钟方向为0度角，col1为矩形的长，对应到步骤1)的图像上也就是弧长，R为半径，它们的比值也就是弧长对应的圆心