CN113269002B - 一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法及检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器视觉检测的技术领域，具体涉及一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，包括采用平行光源照射待检测工件的二维码，将远心镜头正对于待检测工件的二维码，使远心镜头和面阵相机配合采集待检测工件的二维码图像，接收面阵相机的二维码图像，对图像进行处理，使二维码图像中的背景与二维码相互区分实现读码，获得检测结果。本发明的检测方法能够使读码率、稳定性、可操作性、快速性、程序流程可变性大大增加，很好地适应了二维码工业检测应用的复杂性、多样性的特点。此外，本发明还提供了一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测系统。

Description

一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法及检测系统
技术领域
本发明属于机器视觉检测的技术领域，具体涉及一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法及检测系统。
背景技术
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。同时，它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集，每个字符占有一定的宽度，具有一定的校验功能等。并且，其还具有对不同行的信息自动识别功能、及能够处理图形旋转变化点。
在现有技术中，运用激光在玻璃内层标记二维码，保证了产品信息获取、跟踪记录、防止假冒常规特点外，还提高了二维码的隐秘性，防磨损等优点。但是，发明人发现了这种工艺的二维码同时也伴随了以下问题与缺点：1)二维码尺寸小，激光工艺特殊导致二维码数据模块小而浅，识别难度大；2)内层二维码受产品材质影响，导致部分数据模块缺失，增加识别难度；3)二维码数据模块跟背景灰度相近，背景灰度值不稳定，增加识别难度；4)多款颜色产品兼容，增加硬件难度和识别难度。
为此，亟需提出一种新型的检测方法及检测系统以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其能够扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，有效地改善了图像的视觉效果使图像更适合于图像分析处理和读码，能更有效地把二维码与背景相互区分从而提高读码率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，包括以下步骤：
S1、采用平行光源照射待检测工件的二维码，将远心镜头正对于所述待检测工件的二维码，使所述远心镜头和面阵相机配合采集所述待检测工件的二维码图像；
S2、接收所述面阵相机采集到的所述二维码图像，对所述二维码图像进行滤波处理、图像操作像素减处理、图像操作像素乘处理和膨胀处理；
S3、使所述二维码图像中的背景与二维码相互区分实现读码，获得检测结果。
进一步地，所述S2中的滤波处理的过程包括：对采集到的所述二维码图像中的噪声信号进行抑制；消除所述二维码图像中混入的噪声；抽取出所述二维码图像中的码点，保证所述码点的细节不被破坏。
进一步地，所述S2中的图像操作像素减处理的过程包括：利用当前的所述二维码图像与一个灰度值常量进行减操作，若相减得到的值小于0，则取0。
进一步地，所述S2中的图像操作像素减处理的过程包括：对当前的所述二维码图像，与另外一张和当前的所述二维码图像大小、通道数一致的图像进行减操作，若相减得到的值小于0，则取0。
进一步地，所述S1中还包括所述平行光源在不同的角度照射所述待检测工件的二维码，所述平行光源与所述远心镜头的夹角为5°～85°。
进一步地，所述S2中的图像操作像素乘处理的过程包括：将所述平行光源在不同的角度发出的照射看作在不同位置采集二维码图像，对不同位置中的前一个所述二维码图像和后一个所述二维码图像进行乘操作，对应位的像素值进行相乘作为结果图像的像素值，若相乘的值大于255，则取255。
进一步地，所述S2中还包括：对不同位置采集的所述二维码图像进行图像处理，合并提取出高对比度和完整的码点。
进一步地，所述S2中的膨胀处理的过程包括：将与所述待检测工件接触的所有背景点合并到所述待检测工件中，使边界向外部扩张的过程中获得完整的二维码码点。
本发明的目的之二在于：提供一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测系统，包括平行光源、远心镜头、面阵相机和图像处理器，所述平行光源用于照射待检测工件的二维码，所述远心镜头用于正对所述待检测工件的二维码，所述远心镜头设置于所述面阵相机，所述面阵相机电连接于所述图像处理器，所述远心镜头和面阵相机用于采集所述待检测工件的二维码图像，所述图像处理器设置有用于接收和处理所述二维码图像的图像处理软件和读码软件。
进一步地，所述待检测工件的二维码为手机玻璃油墨丝印二维码。
本发明的有益效果在于：1)因为二维码打在玻璃内层时，玻璃背部有丝印油墨，故二维码背景干扰较大，对码点提取造成较大困扰，常规读码器往往无法读取，而本发明使用平行光源照射待检测工件的二维码，并有效地对图像进行处理，从而扩大了图像中不同物体特征之间的差别，并抑制了不感兴趣的特征，不仅有效地改善了图像的视觉效果，还能够使图像更适合于图像分析处理和读码；2)本发明的检测流程的检测效率高，能有效的把二维码与背景相互区分从而提高读码率，其通用性强，能够很好地满足和适应二维码工业检测应用中的复杂性、多样性的需求。
附图说明
图1为本发明检测方法的流程图。
图2为本发明检测系统的框架示意图。
图3为本发明检测系统的操作示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图1～3和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、采用平行光源照射待检测工件的二维码，将远心镜头正对于待检测工件的二维码，平行光源在不同的角度照射待检测工件的二维码，平行光源与远心镜头的夹角为5°～85°，使远心镜头和面阵相机配合采集待检测工件的二维码图像，其中，待检测工件的二维码为手机玻璃油墨丝印二维码；
S2、接收面阵相机采集到的二维码图像，对二维码图像进行滤波处理、图像操作像素减处理、图像操作像素乘处理和膨胀处理；
其中，滤波处理的过程包括：对采集到的二维码图像中的噪声信号进行抑制；消除二维码图像中混入的噪声；抽取出二维码图像中的码点，保证码点的细节不被破坏。并且，通过对采集到的二维码图像进行滤波处理，可以强调一些特征或者去除图像中一些不需要的部分。
在S2步骤中，图像操作像素减处理的过程包括：利用当前的二维码图像与一个灰度值常量进行减操作，或对当前的二维码图像，与另外一张和当前的二维码图像大小、通道数一致的图像进行减操作，若相减得到的值小于0，则取0。
并且，在S2步骤中，图像操作像素乘处理的过程包括：将平行光源在不同的角度发出的照射看作在不同位置采集二维码图像，对不同位置中的前一个二维码图像和后一个二维码图像进行乘操作，对应位的像素值进行相乘作为结果图像的像素值，若相乘的值大于255，则取255。
同时，在S2步骤中，膨胀处理的过程包括：将与待检测工件接触的所有背景点合并到待检测工件中，使边界向外部扩张的过程中获得完整的二维码码点。
此外，还可以对不同位置采集的二维码图像进行图像处理，合并提取出高对比度和完整的码点。
S3、使二维码图像中的背景与二维码相互区分实现读码，获得检测结果。
并且，在检测过程中，一次读码可总共拍照4次，每次拍照使用不同角度光源来获取图像，因四次光源角度不一致，通过光的折射原理每次拍出来的码点位置会存在变化，在SCI图像处理软件中可通过图像操作像素减处理从而提取出码点。
实施例2
如图2～3所示，一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测系统，包括平行光源、远心镜头、面阵相机和图像处理器，平行光源用于照射待检测工件的二维码，远心镜头用于正对待检测工件的二维码，远心镜头设置于面阵相机，面阵相机电连接于图像处理器，远心镜头和面阵相机用于采集待检测工件的二维码图像，图像处理器设置有用于接收和处理二维码图像的图像处理软件和读码软件，其中，待检测工件的二维码为手机玻璃油墨丝印二维码。
并且，面阵相机的像素为2000万以上，远心镜头的倍率为4倍的物方远心镜头，其采集图像的清晰度高，配合具有SCI图像处理软件的图像处理器，能够使读码率达到99.95％的效果。
显然，本发明能够使读码率、稳定性、可操作性、快速性、程序流程可变性大大增加，很好地适应了二维码工业检测应用的复杂性、多样性的特点，同时，检测系统还具有兼容性强、读码率高、速度快等的特点。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用平行光源照射待检测工件的二维码，将远心镜头正对于所述待检测工件的二维码，所述平行光源在不同的角度照射所述待检测工件的二维码，所述平行光源与所述远心镜头的夹角为5°~85°，使所述远心镜头和面阵相机配合采集所述待检测工件的二维码图像，所述待检测工件的二维码为手机玻璃油墨丝印二维码，所述面阵相机电连接于图像处理器，所述图像处理器设置有用于接收和处理二维码图像的SCI图像处理软件和读码软件，所述面阵相机的像素为2000万以上，所述远心镜头的倍率为4倍的物方远心镜头；
S2、接收所述面阵相机采集到的所述二维码图像，对所述二维码图像进行滤波处理、图像操作像素减处理、图像操作像素乘处理和膨胀处理，所述图像操作像素乘处理的过程包括：将所述平行光源在不同的角度发出的照射看作在不同位置采集二维码图像，对不同位置中的前一个所述二维码图像和后一个所述二维码图像进行乘操作，对应位的像素值进行相乘作为结果图像的像素值，若相乘的值大于255，则取255；
S3、使所述二维码图像中的背景与二维码相互区分实现读码，获得检测结果。
2.如权利要求1所述的手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，所述S2中的滤波处理的过程包括：
对采集到的所述二维码图像中的噪声信号进行抑制；
消除所述二维码图像中混入的噪声；
抽取出所述二维码图像中的码点，保证所述码点的细节不被破坏。
3.如权利要求1所述的手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，所述S2中的图像操作像素减处理的过程包括：利用当前的所述二维码图像与一个灰度值常量进行减操作，若相减得到的值小于0，则取0。
4.如权利要求1所述的手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，所述S2中的图像操作像素减处理的过程包括：对当前的所述二维码图像，与另外一张和当前的所述二维码图像大小、通道数一致的图像进行减操作，若相减得到的值小于0，则取0。
5.如权利要求1所述的手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，所述S2中还包括：对不同位置采集的所述二维码图像进行图像处理，合并提取出高对比度和完整的码点。
6.如权利要求1所述的手机玻璃油墨丝印二维码的检测方法，其特征在于，所述S2中的膨胀处理的过程包括：将与所述待检测工件接触的所有背景点合并到所述待检测工件中，使边界向外部扩张的过程中获得完整的二维码码点。
7.一种手机玻璃油墨丝印二维码的检测系统，具有如权利要求1~6任一项所述的检测方法，其特征在于：包括平行光源、远心镜头、面阵相机和图像处理器；
所述平行光源用于照射待检测工件的二维码；
所述远心镜头用于正对所述待检测工件的二维码；
所述远心镜头设置于所述面阵相机，所述面阵相机电连接于所述图像处理器；
所述远心镜头和面阵相机用于采集所述待检测工件的二维码图像；
所述图像处理器设置有用于接收和处理所述二维码图像的图像处理软件和读码软件。
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