一種噴印字符關鍵筆畫缺失的檢測方法與流程
2024-03-31 04:57:05
本發明涉及一種噴印字符關鍵筆畫缺失的檢測方法。
背景技術：
產品包裝盒上的生產日期、產品批號和有限日期等字符在噴印過程中，可能會出現關鍵筆畫缺失、漏印等缺陷。若出現此類缺陷，認為產品包裝盒為不合格產品。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種快速準確檢測產品包裝盒上噴印字符關鍵筆畫缺失並準確標識缺陷位置的方法。該方法能有效地檢測字符中缺失的關鍵筆畫。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案：
一種噴印字符關鍵筆畫缺失的檢測方法，用於對由阿拉伯數字構成的字符的噴印質量的檢測，包括下列步驟：
(1)採集噴印字符完整的產品包裝盒圖像，製作模板圖像；
(2)訓練模板圖像，得到字符輪廓的5級金字塔圖像；
(3)依次對噴印字符完整的其他日期生產的產品包裝盒圖像進行訓練，得到字符「0」～「9」的輪廓圖像，得到模板ID；
(4)保存模板ID，在後續檢測中，將待檢包裝盒圖像中字符圖案的輪廓與模板ID進行匹配；
(5)採集一幅待檢測的產品包裝盒圖像，通過與步驟4中的模板ID進行匹配，得到待檢測圖像中的字符；
(6)針對字符較大區域缺失現象，採用計算字符外接矩形長寬比判定字符是否出現筆畫缺失；針對字符垂直方向筆畫缺失現象，採取探針法進行檢測，即採用一個寬為單像素，長度為大於在模板ID中測得的字體筆畫寬度的水平方向小矩形，小矩形的左側起點為字符輪廓外接矩形的左上角；針對字符在上邊緣或下邊緣水平方向的筆畫缺失，採取灰度投影法進行檢測，即將對應位置的筆畫做垂直灰度投影，得到灰度投影曲線，並將其與模板ID中該位置的投影曲線進行比較，若投影曲線在本該是凸峰的位置出現凹谷，即認為該處筆畫缺失；針對字符在中間位置的筆畫缺失，採取斑點法進行檢測，即定位至字符輪廓外接矩形在垂直範圍內的中間位置，在中間位置測量筆畫寬度範圍內斑點數，若測得的斑點數小於模板中的斑點數的50％，則認為該處筆畫缺失；
(7)根據步驟(6)檢測結果，判斷是否存在筆畫缺失的現象。
本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點：
(1)本發明能根據字符不同位置採取不同方法準確定位字符中關鍵筆畫缺失位置。
(2)本發明可支持高速檢測，檢測速度在40ms以內。可達到1500個/min。
附圖說明
圖1字符完整的產品包裝盒圖像；
圖2訓練圖像5層金字塔；
圖3字符輪廓圖像；
圖4字符部分缺失的產品包裝盒圖像；
圖5字符部分缺失的產品包裝盒圖像檢測結果；
圖6字符存在垂直方向筆畫缺失的產品包裝盒圖像；
圖7字符垂直方向筆畫示意圖；
圖8字符存在垂直方向筆畫缺失的產品包裝盒圖像檢測結果；
圖9字符存在上下邊緣水平方向筆畫缺失的產品包裝盒圖像；
圖10字符上下邊緣水平方向方向筆畫示意圖；
圖11字符存在上下邊緣水平方向筆畫缺失的產品包裝盒圖像檢測結果；
圖12字符存在中間位置筆畫缺失的產品包裝盒圖像；
圖13字符中間位置筆畫示意圖；
圖14字符存在中間位置筆畫缺失的產品包裝盒圖像檢測結果；
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的進行詳細的描述。本發明的具體步驟如下：
1)採集噴印字符完整的產品包裝盒圖像(稱該類圖像為模板圖像)，如圖1所示，為某日期生產的產品包裝盒。訓練模板圖像，得到字符輪廓的5級金字塔圖像(稱為模板ID)，如圖2所示。並依次對其他日期生產的產品包裝盒圖像進行訓練，得到字符「0」～「9」的輪廓圖像，如圖3所示。保存模板ID。在後續檢測中，將待檢包裝盒圖像中字符圖案的輪廓與模板ID進行匹配。
2)採集一幅待檢測的字符筆畫缺失圖像，通過與步驟1中的模板ID進行匹配，得到待檢測圖像中的字符。圖4、圖6、圖9和圖12依次展示了字符不同位置筆畫缺失現象。圖4中，兩個字符「1」在偏下位置均出現筆畫缺失，針對字符存在的部分缺失現象，通過模板匹配得到的字符輪廓，檢測字符的外接矩形，計算外接矩形的長寬比，與模板外接矩形的長寬比進行比較，找出筆畫缺失部位，並做出標識，如圖5所示，其中，箭頭所指處表示筆畫缺失部位。
3)圖6中，字符「5」在右上位置的垂直方向出現筆畫缺失，針對字符在垂直方向的筆畫缺失，如圖7中白色矩形框標識出的筆畫位置，採取探針法進行檢測，即採用一個寬為單像素，長度為大於在模板中測得的字體筆畫寬度的水平方向小矩形，小矩形的左側起點為字符輪廓外接矩形的左上角。在圖7中對應字符白色框的垂直方向邊緣從上至下移動，若在某個或某幾個位置未檢測到字符輪廓邊緣，則認為該處為筆畫缺失。圖8展示了圖6中對字符「5」筆畫缺失部位的標識結果，其中，箭頭所指處表示筆畫缺失部位。
4)圖9中，字符0在下邊緣位置的水平方向出現筆畫缺失，針對字符在上下邊緣水平方向的筆畫缺失，如圖10中白色矩形框標識出的筆畫位置，採取灰度投影法進行檢測，即將對應位置的筆畫做垂直灰度投影，得到灰度投影曲線，並將其與模板中該位置的投影曲線進行比較，若投影曲線在本該是凸峰的位置出現很大的凹谷，即認為該處筆畫缺失。圖11展示了圖9中對字符「0」筆畫缺失部位的標識結果，其中，箭頭所指處表示筆畫缺失部位。
5)圖12中，字符6在中間位置出現筆畫缺失，針對字符在中間位置的筆畫缺失，如圖13中白色矩形框標識出的筆畫位置，採取斑點法進行檢測，即定位至字符輪廓外接矩形在垂直範圍內的中間位置，在中間位置測量筆畫寬度範圍內斑點數，若測得的斑點數小於模板中的斑點數的50％，則認為該處筆畫缺失。圖14展示了圖9中對字符「6」筆畫缺失部位的標識結果，其中，箭頭所指處表示筆畫缺失部位。