字符检测识别机器视觉系统方案设计——东莞康耐德

• 字符识别机器视觉系统概述
  1. 系统功能

1. 可以自动搜索定位视野中的字符位置
2. 可以自动识别出其中的字符值
3. 可以自动校验字符是否正确并且标记出不正确的字符位置
4. 可以进行在线检测。
5. 系统稳定、高效，成本低。
   1. 应用现状

根据被测产品（字符）测量要求，需要对其字符进行检查并判断，属于字符识别（OCR、OCV）检测范畴。传统上的这些参数测量主要依靠员工利用眼睛等进行人工检查，且必须离线后单个测量，检查正确与否易受人为因素影响，而且检查速度不高，影响工作效率。由机器视觉构架的在线检测系统，只要选择合适的硬件，可以对产品进行高速测量及判定，甚至可以同时测量多个产品，进一步提高了检测效率，保证了产品的质量。

图1-1 被测目标的特征

如图1-1所示：本文提出的字符识别机器视觉系统方案，根据相应的机器视觉检测原理，将选用凯瑞斯机器视觉专用同轴光源，将字符背景照射成明亮的白色，而字符为黑色，增强字符的对比度，提高检查准度与容易度，减少误判。

• 字符识别方案详述
  1. 康耐德

 东莞康耐德智能控制有限公司（原东莞凯瑞斯自动化科技有限公司）成立于2011年，注册资金：1200万元。公司位于东莞市南城区天安数码城园区内，是一家由留学回国人员创办的，集生产、研发、销售于一体的高新技术企业。

1. 1. 硬件配置

硬件是字符识别系统实现的基础，通用的机器视觉系统主要由：工业相机+图像采集卡+工业镜头+机器视觉光源及控制器+工业计算机等组成。本方案在满足系统要求的前提下，本着物美价廉的原则，精选优质稳定的机器视觉光源及配套的电源控制器，高分辨率高速的工业相机，低畸变工业镜头，从而搭建一个高性价比的机器视觉测量系统。

1. 1. 1. 工业相机的确定

根据检查内容，字符检查需要识别字符，而字符识别时，通常需要有一定的分辨率才行，如果分辨率太低，有可能无法识别到字符，或误判。因此根据实际情况，我们选择130万像素的黑白CMOS工业相机。这样可以保证有足够的分辨率可以分离相邻的字符。

1. 1. 1. 工业镜头的确定

根据所选相机的传感器尺寸大小(1/1.8’)、拍摄的视野大小(8*6mm)及镜头的工作距离，选择50mm定焦镜头，可以满足拍摄要求。

1. 1. 1. 机器视觉光源与控制器的确定

结合现有字符样品，我们已经进行了多次拍摄及测量实验，并考虑系统需求，突现特征，从而获得更高的对比度，选用发光颜色为蓝色的CSR机器视觉专用同轴光源。要使光源有更长的使用寿命，为了得到更均匀的发光效果，特别选择CSR机器视觉专用光源控制器（电源），以得到好的照明并且延长光源寿命。

1. 1. 软件系统

优秀的机器视觉图像处理软件应该具有以下几个特点：

• 图像处理算法多、机器视觉功能全；
• 定量测量的精度高，可重复性强；
• 软件界面友好，可操作性强，处理结果可视化。

本方案选用NI LabVIEW与Vision Module，作为字符检测识别机器视觉系统的软件模块，其准确的定位、优秀的算法可以适用于字符识别系统，且测量时所见即所得，如下面的组图所示。

 

原始图像未处理，可以轻松识别

图像经过处理后，对比度更明显，识别更容易

由上面的图所示，图像未作处理时，可以识别出所有的字符，而处理过后，可以得到对比度更高的图像，更易于字符识别。 

表3-1 硬件表

序号	产品型号	产品描述
1	CMOS130W	CMOS130W工业相机
2	工业镜头	定焦工业镜头
3	光源控制器	控制光源
4	同轴光	机器视觉专用光源(蓝色)
5	1394采集卡	图像采集卡

• 总结

综上所述，整个方案在满足视觉能胜任的检测要求的同时，亦考虑到实际成本，站在客户的立场考虑项目，实行可定制化的软硬件服务，为客户提供良好的售前售后服务。因此，本方案实为上上之选。