CN114492699B - 一种玻瓶激光码检测方法及检测系统 - Google Patents

一种玻瓶激光码检测方法及检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻瓶激光码检测方法及检测系统，获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；对所述第一图像进预处理，获得第一数据；对所述第一数据中的特征符号进行提取，获得第二字符串；判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。本发明的有益效果为实现了在流水线上对玻瓶激光码进行自动检测的过程，提高了对玻瓶的检测效率；减少了人工操作，提高了对玻瓶激光码的检测速度，且节约了成本与时间。

Description

一种玻瓶激光码检测方法及检测系统
技术领域
本发明涉及激光码检测技术领域，具体而言，涉及一种玻瓶激光码检测方法及检测系统。
背景技术
近年来，随着市场经济的发展，假冒的产品也随之出现，特别是在啤酒瓶、酱油瓶、醋瓶等通过玻瓶形式所呈现的实物，通常为了防止假冒产品的出现，会在相对应的玻瓶上粘贴相对应的防伪标签，并通过激光雕刻的方式印上厂家相关的防伪标签号，即可通过对标签号进行检测的方法，来查询购买的东西是否是假冒产品；但是在现有技术中，通常要对激光雕刻后的玻瓶上的编码进行检测，以防激光雕刻出现差错，常规的检测方法是通过人工对激光雕刻后的编码进行检测，但是常规的检测方法，检测的效率低下，检测的速度慢，且当玻瓶上雕刻的激光码出现重码或错码时，通过人工检测，出现差错的概率增大，且无法对真实的玻瓶激光码进行检测，不仅费时费力，且检测效率低下。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中，通过人工操作的方式对玻瓶激光码的真伪进行检测，导致检测费时费力且效率低下，目的在于提供一种玻瓶激光码检测方法及检测系统，能够实现对玻瓶上的激光码进行自动检测，增加了对玻瓶检测的速度，提高了对玻瓶检测的效率。
本发明通过下述技术方案实现：
一种玻瓶激光码检测方法，方法步骤包括：
S1：获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
S2：获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
S3：对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
S4：对所述第一数据中的特征符号进行提取并进行识别，获得第二字符串；
S5：判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。
传统的对玻瓶上的雕刻的激光码进行检测的时候，采用的是人工对电子标签扫码后，在进行核对的方式来实现的检测过程，但是采用这种方法对玻瓶激光码进行检测的时候，往往会使用大量的人工作业，费时费力，且检测的效率低；本发明提供了一种玻瓶激光码检测方法，通过将玻瓶上识别的标准字符与激光雕刻的字符进行自动匹配，来实现对玻瓶激光码自动检测的过程，提高了对玻瓶激光码的检测效率。
优选地，所述步骤S3的子步骤包括：
对所述第一图像进行预处理，获得灰度图像；
在所述灰度图像中，建立像素坐标，并选择灰度图像中任意一个像素点，判断该像素点的像素值是否大于预设第一阈值，若大于，则将该像素点标记为数值1，否则，将该像素点标记为数值0，直到对灰度图像中的像素点遍历完成，获得第一数据。
优选地，所述预处理为对所述第一图像依次进行滤波处理、灰度处理以及二值化处理。
优选地，所述预设第一阈值为区分背景与激光码的像素阈值。
优选地，所述步骤S4的子步骤包括：
提取所述第一数据中数值为1的像素点以及对应的像素坐标，并将每个所述像素点的像素坐标转换为图像坐标，获得第二数据；
在所述第二数据中，将点位的边缘区域进行连接，并对连接后的数字进行提取，获得第二字符串。
优选地，所述方法步骤还包括：
在所述第二数据中，选取任意一条与y轴平行的边界，并计算该边界在x轴上的距离，判断该距离是否大于预设第二阈值，若大于，则激光码发生重码，所述第二阈值为在不发生重码时，字符在图像坐标上的边界距离；
或选取任意一条与x平行的边界，并计算该边界在y轴上的距离，判断该距离是否大于所述第二阈值，若大于，则激光码发生重码。
优选地，所述步骤S5的子步骤包括：
S51：通过哈希函数分别计算所述第一字符串与所述第二字符串的哈希值，获得第一哈希值与第二哈希值；
S52：判断所述第一哈希值与所述第二哈希值是否相同，若相同，进入步骤S53；
S53：采用朴素算法对所述第一字符串与所述第二字符串进行朴素算法分析，若所述第一字符串与所述第二字符串相同，则所述第一字符串与所述第二字符串相匹配，所述待检测玻瓶合格。
优选地，所述第一字符串是通过双频RFID系统识别获得的，且所述双频RFID系统采用的是UHF协议与HF协议对RFID标签进行识别。
本发明还提供了一种玻瓶激光码检测系统，包括字符获取模块、图像获取模块、处理模块、特征提取模块以及判断模块，
所述字符获取模块，用于获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
所述图像获取模块，用于获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
所述处理模块，用于对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
所述特征提取模块，用于对所述第一数据中的特征符号进行提取并进行识别，获得第二字符串；
所述判断模块，用于判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。
优选地，所述系统还包括光电传感器，所述光电传感器用于触发检测系统对玻瓶上的激光码进行检测。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明实施例提供的一种玻瓶激光码检测方法及检测系统，实现了在流水线上对玻瓶激光码进行自动检测的过程，提高了对玻瓶的检测效率；
2、本发明实施例提供的一种玻瓶激光码检测方法及检测系统，减少了人工操作，提高了对玻瓶激光码的检测速度，且节约了成本与时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为检测方法示意图；
图2为实施例二中检测系统具体示意图；
图3为像素坐标示意图；
图4为图像坐标示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”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保护范围的限制。
实施例一
本实施例公开了一种玻瓶激光码检测方法，在本实施例中，是采用图像识别的方式，识别玻瓶上被激光雕刻的字符，在通过将识别到的字符与玻瓶电子标签进行匹配，若匹配成功，则该玻瓶合格，否则，就要将该玻瓶进行剔除。具体的方法如图1所示，步骤包括：
S1：获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
所述第一字符串是通过双频RFID系统识别获得的，且所述双频RFID系统采用的是UHF协议与HF协议对RFID标签进行识别。
在步骤S1中，因为被激光雕刻后的玻瓶上本来就有相对应的电子标签，该电子标签上记载着玻瓶的型号或防伪码等标记，本实施例采用的是RFID标签进行识别，通过去识别RFID电子标签，可以获取该标签上对应的字符内容，并将该字符内容用于匹配，本实施例采用的是双频RFID系统对RFID电子标签进行识别，并且通过UHF协议与HF协议来实现的字符获取；当RFID系统无法获取对应的RFID标签内容的时候，则认为该准确的标签已经被损坏，无法对该玻瓶进行防伪验证，因此就需要将该类的玻瓶进行剔除。
S2：获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
在步骤S2中，玻瓶上含有激光码，需要去对该激光码的图像进行获取，并且采用图像处理的方式去提取获取图像中的字符，将获取的字符与第一字符串进行对比，来对玻瓶的激光码进行验证。
S3：对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
所述步骤S3的子步骤包括：
对所述第一图像进行预处理，获得灰度图像；
在本步骤中，获取的第一图像是对整个玻瓶激光码以及周围的图片进行获取，可能会存在一部分不需要的图像或者阴影，因此，本实施例在获取的第一图像中，依次通过滤波处理、灰度处理以及二值化处理，获得灰度图像，在对获得的灰度图像进行进一步的处理。
在所述灰度图像中，建立像素坐标O0-UV，并选择灰度图像中任意一个像素点，判断该像素点的像素值是否大于预设第一阈值，预设第一阈值为区分背景与激光码的像素阈值，若大于，则将该像素点标记为数值1，否则，将该像素点标记为数值0，直到对灰度图像中的像素点遍历完成，获得第一数据，如图3所示，为像素点的具体示意图，图中白色圆圈表示的是背景点，即数值为“0”的点位，图中黑色色圆圈代表的是字符的点位，即竖直“1”的点位，从图中可以清楚的看出，黑色圆圈的点位可以显示出具体的字符点位，因此，在本实施例中，对具体的像素电位进行区分。
S4：对所述第一数据中的特征符号进行提取并进行识别，获得第二字符串；
所述步骤S4的子步骤包括：
提取所述第一数据中数值为1的像素点以及对应的像素坐标，并将每个所述像素点的像素坐标转换为图像坐标，获得第二数据，将像素坐标转换为图像坐标，并对图像坐标的边缘连接可以直接获取识别出来的字符；
在所述第二数据中，将点位的边缘区域进行连接，并对连接后的字符进行识别，获得第二字符串，在步骤S4中，不仅仅可以识别数字，还可以识别相关的字母，因为字母中的具体字体具有弯曲性的地方，能够进行准确识别。
如图4所示，是将像素坐标中的黑色圆圈映射到图像坐标O1-xy中的示意图，为提取出来的点位并进行转化后的字符点位，通过将获得的点位的边缘进行连接，可以很清楚的看到，该点位形成的字符形状，为不同的数字或者字母，图中通过数字“53E”来对实际获取的数字符号进行举例说明，当把每个点位边缘进行连接的时候，很清楚的展现出来具体的数字值，获取第二字符，也可以对像“U、S、T”等字母进行识别，识别出具体的字母以及数字，通过像素点识别出具体的字符，之后在和激光码进行相对应的字符匹配，通过像素点的识别，能够准确识别出具体的字符，并对相应的字符进行匹配。
本实施例中，方法步骤还包括：
在所述第二数据中，选取任意一条与y轴平行的边界，并计算该边界在x轴上的距离，若该距离大于第二阈值，则激光码发生重码；
或选取任意一条与x平行的边界，并计算该边界在y轴上的距离，若该距离大于第二阈值，则激光码发生重码；
所述第二阈值为在不发生重码时，字符在图像坐标上的边界距离。
当玻瓶上的激光码出现重码的时候，在通过像素坐标转换出来的图像坐标中，与y轴平行的一边在x轴上的距离过宽，或者与x轴平行的边在y轴上的距离过长，此时都是出现重码的特征，不易对雕刻的字符进行识别，因此，需要将出现重码字符的玻瓶进行剔除。
S5：判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。
所述步骤S5的子步骤包括：
S51：通过哈希函数分别计算所述第一字符串与所述第二字符串的哈希值，获得第一哈希值与第二哈希值；
S52：判断所述第一哈希值与所述第二哈希值是否相同，若相同，进入步骤S53；
S53：采用朴素算法对所述第一字符串与所述第二字符串进行朴素算法分析，若所述第一字符串与所述第二字符串相同，则所述第一字符串与所述第二字符串相匹配，所述待检测玻瓶合格。
在步骤S5中，分别对所述第一字符串以及所述第二字符串的哈希值进行计算，并比较哈希值是否相同，若相同，才能采用朴素算法对字符进行精确识别，能够增加对字符匹配的精确度，提高了对字符检测的效果。
本实施例提供的一种一种玻瓶激光码检测方法，实现了在流水线上对玻瓶激光码进行自动检测的过程，提高了对玻瓶的检测效率；且能够将该检测方法运用到自动检测系统中，减少了人工操作，提高了对玻瓶激光码的检测速度，且节约了成本与时间。
实施例二
本实施例公开了一种玻瓶激光码检测系统，本实施例是实现实施例一中的检测方法，包括字符获取模块、图像获取模块、处理模块、特征提取模块以及判断模块，
所述字符获取模块，用于获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
所述图像获取模块，用于获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
所述处理模块，用于对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
所述特征提取模块，用于对所述第一数据中的特征符号进行提取并进行识别，获得第二字符串；
所述判断模块，用于判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。
所述系统还包括光电传感器，所述光电传感器用于触发检测系统对玻瓶上的激光码进行检测。
在本实施例中，如图2所示，通过设置的双频RFID系统1来获取RFID标签上的字符，当将该系统设置在流水线上的时候，字符获取模块就是双频RFID模块，工业相机4就是图像获取模块，工控机5中同时包含了处理模块、特征提取模块以及判断模块，对采集的第一图像进行图像处理，将第一图像中的字符串提取出来，获得第二字符串，对识别的第二字符串与第一字符串进行处理，若两个字符串匹配，则待检测的玻瓶合格，否则，剔除待检测玻瓶。
当本系统设置在流水线上的时候，在流水线上设置光电传感器2来测量是否有玻瓶通过，当有玻瓶通过的时候，光电传感器2向PLC控制器3发出信号，触发工控机5进行RFID标签识别以及工业相机4进行图像采集，对待检测玻瓶进行实时检测，本实施例中，光电传感器2发出的信号触发PLC控制器3发出控制信号，将控制信号发送到工控机5，在通过工控机5向PLC控制器3发出报警信号，使得PLC控制器发出报警信号，工业相机4用于采集图像，并将采集的图像传输到工控机5中，工控机5提取工业相机4采集的字符。
本实施例提供的一种玻瓶激光码检测系统，能够应用于流水作业线上，且通过流水作业线对大量的玻瓶进行检测，增加了检测效率，提高了检测的速度以及准确度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玻瓶激光码检测方法，其特征在于，方法步骤包括：
S1：获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
S2：获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
S3：对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
S4：对所述第一数据中的特征符号进行提取，获得第二字符串；
S5：判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶；
所述步骤S3的子步骤包括：
对所述第一图像进行预处理，获得灰度图像；
在所述灰度图像中，建立像素坐标，并选择灰度图像中任意一个像素点，判断该像素点的像素值是否大于预设第一阈值，若大于，则将该像素点标记为数值1，否则，将该像素点标记为数值0，直到对灰度图像中的像素点遍历完成，获得第一数据；
所述步骤S4的子步骤包括：
提取所述第一数据中数值为1的像素点以及对应的像素坐标，并将每个所述像素点的像素坐标转换为图像坐标，获得第二数据；
在所述第二数据中，将点位的边缘区域进行连接，并对连接后的数字进行提取，获得第二字符串；
所述步骤S5的子步骤包括：
S51：通过哈希函数分别计算所述第一字符串与所述第二字符串的哈希值，获得第一哈希值与第二哈希值；
S52：判断所述第一哈希值与所述第二哈希值是否相同，若相同，进入步骤S53；
S53：采用朴素算法对所述第一字符串与所述第二字符串进行朴素算法分析，若所述第一字符串与所述第二字符串相同，则所述第一字符串与所述第二字符串相匹配，所述待检测玻瓶合格。
2.根据权利要求1所述的一种玻瓶激光码检测方法，其特征在于，所述预处理为对所述第一图像依次进行滤波处理、灰度处理以及二值化处理。
3.根据权利要求1所述的一种玻瓶激光码检测方法，其特征在于，所述预设第一阈值为区分背景与激光码的像素阈值。
4.根据权利要求1所述的一种玻瓶激光码检测方法，其特征在于，所述方法步骤还包括：
在所述第二数据中，选取任意一条与y轴平行的边界，并计算该边界在x轴上的距离，判断该距离是否大于预设第二阈值，若大于，则激光码发生重码，所述第二阈值为在不发生重码时，字符在图像坐标上的边界距离；
或选取任意一条与x平行的边界，并计算该边界在y轴上的距离，判断该距离是否大于所述第二阈值，若大于，则激光码发生重码。
5.根据权利要求1~4任一所述的一种玻瓶激光码检测方法，其特征在于，所述第一字符串是通过双频RFID系统识别获得的，且所述双频RFID系统采用的是UHF协议与HF协议对RFID标签进行识别。
6.一种玻瓶激光码检测系统，其特征在于，实现如权利要求1~5任一所述的一种玻瓶激光码检测方法，包括字符获取模块、图像获取模块、处理模块、特征提取模块以及判断模块，
所述字符获取模块，用于获取第一字符串，所述第一字符串为待检测玻瓶上的RFID标签符号；
所述图像获取模块，用于获取第一图像，所述第一图像为待检测玻瓶上的激光码图像；
所述处理模块，用于对所述第一图像进预处理，获得第一数据；
所述特征提取模块，用于对所述第一数据中的特征符号进行提取并进行识别，获得第二字符串；
所述判断模块，用于判断所述第一字符串与所述第二字符串是否匹配，若匹配，则所述待检测玻瓶合格，否则，剔除所述待检测玻瓶。
7.根据权利要求6所述的一种玻瓶激光码检测系统，其特征在于，所述系统还包括光电传感器，所述光电传感器用于触发检测系统对玻瓶上的激光码进行检测。
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