产品包装喷码检测中图像预处理方法研究文献综述

 2023-09-25 08:09

文献综述

本课题研究的应用背景和发展方向:

在现代包装系统中,喷码包含了产品的生产日期、生产厂商等诸多有价值的信息。但是由于喷码机、油墨或编码器等因素的影响,可能会出现漏喷、错喷、模糊、飘移等多种影响产品形象的缺陷。而由于生产速度过快,操作人员无法及时发现以及剔除错喷的包装,然而,一旦这些错误包装流入市场,则会给消费者造成产品质量不够硬的心理印象。因此,需要计算机代替人工完成产品包装喷码检测的任务。本课题针对图像获取环境对所获取图像的干扰[2],采取图像灰度化、中值滤波、背景差分、直方图线性拉伸、图像增强等图像预处理方法。

随着现代科技的飞速发展,在工业生产中,对产品包装的生产质量和效率的要求越来越高,尤其是对产品包装喷码的自动识别和修正技术要求更为强烈。在现代工业的自助化生产中,涉及到各种各样的喷码识别与检测,因此人们开始利用图像增强、复原、编码、压缩等处理方法,去改善图像的质量。喷码字符识别是图像处理的具体应用之一,近年来已成为机器视觉领域的一个研究热点。目前国内外已经对喷码识别技术展开了相关的研究,其中多数表现在纸盒包装[5],易拉罐表面,以及金属压印字符的识别与处理上,提出了改进的Gabor 小波变换特征提取方法[9],基于二维Arimoto熵的阈值分割方法[13],AdaBoost算法在喷码图像识别的应用[12]等。

喷码检测中关于字符的处理主要可分为:图像获取、图像预处理[5]、字符区域定位、字符分割[4]、字符特征提取、字符识别[8]。其中,图像预处理步骤至关重要,首先,采集来的图像可能受到光照的影响[2],导致信息识读出现困难,对于此类问题,常见的处理方法包括以直方图均衡化法等为代表的灰度变化法、基于照明——反射模型的通态滤波法、以及梯度域增强方法等。使图像灰度分布更加均匀,并增强图像对比度。其次,对于包装上字符的处理[10]主要包括:

①字符旋转校正。待识字符具有一定旋转角度时,则需进行旋转角度修正。②字符分行。对于待识别的字符串,若包括多行字符,则需要先对字符进行分行,然后依次对每行中的字符进行后续处理。对于校正后的水平字符串,相邻行之间的目标像素点会很少,因此可以利用投影方法对字符进行分行。③字符分割。黏连字符的连接部分像素很少,因此可以考虑求取黏连字符各列的像素数,局部最小值对应的列则为分割位置。最后,图像增强算法[1]主要是通过改变图像的灰度值来实现的。通过突出图像的细节信息,抑制不感兴趣的信息,使增强后的图像更符合人眼的视觉特性且易于机器识别。近年来,应用比较广泛的四类图像增强算法主要包括直方图均衡图像增强算法、小波变换图像增强算法、偏微分方程图像增强算法和基于Retinex理论的图像增强算法。图像增强算法能够改善图像质量,丰富图像信息量,为后续识别奠定基础。

随着计算机图像处理技术的创新和发展,喷码检测技术也越来越完善。目前我国喷码检测技术正朝着智能化,高分辨率,高传输率,高清晰度,实时处理等方向发展。主要体现在:1.功能的集成化趋势。2.算法不断完善的趋势。3.实时动态技术的发展趋势。

本课题研究的意义:

随着大数据时代的来临,信息产业已经成为国民经济的重要组成部分。目前,大量的数据信息成为一个亟待解决的问题。人们利用喷码检测技术,能够便捷、快速、准确地处理含量数据信息,有利于促进各项工作的顺利开展,使工作效率得到全面提升。目前喷码检测与识别技术在各行各业应用都不可或缺,它已经从高开始的高科技领域逐步渗透到人们的日常生活中,例如超市收银一直扫描产品包装上含有产品信息的条形码,以及目前十分热门的快递分拣,运用机器对快递盒上的喷码信息进行识别与分类,还有如今正在飞速发展的AR技术等等。喷码识别技术的应用,不仅为我们的工作和生活提供了更大的方便,还对工业制造、医疗、教育等领域带来了深刻的影响与变革。基于此,我们要充分利用喷码检测技术,并在推广相关技术的过程中不断对其进行优化创新,进而推动生产效率的提升,更好地服务与社会。

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