本發(fā)明涉及計算機視覺，特別涉及基于多角度光源的編碼識別裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代社會中，透明材料廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如車載儀表板、數(shù)碼相機屏幕、表盤式壓力表的刻度盤等。由于表盤式壓力表結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，在機械、化工、石油天然氣等領(lǐng)域使用較多。壓力表刻度盤后方編碼通常采用加鋼印或刻印的方式標識，目前大多依靠人工肉眼識別，或通過直接對透明材料表面進行拍攝或掃描的方式獲得。

2、然而，由于透明材料具有一定的折射性和透射性，肉眼識別容易受光線的明暗、角度和強弱等影響，加之污物、油漬、水漬等干擾，增加了識別難度并降低了識別的準確性，人工多次作業(yè)后誤差較大且易疲勞，效率下降，難以滿足準確識別編碼的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中識別透明材料后方標識準確率較低的技術(shù)問題，本發(fā)明公開基于多角度光源的編碼識別裝置及方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、基于多角度光源的編碼識別裝置，包括依次連接的光源照明模塊、圖像處理模塊和編碼識別模塊；

4、光源照明模塊，用于實現(xiàn)多角度的光照，并在不同角度光照下拍攝對應(yīng)的圖像；

5、圖像處理模塊，用于對拍攝的圖像進行處理得到編碼圖像；

6、編碼識別模塊，用于從編碼圖像中讀取編碼信息。

7、優(yōu)選地，所述光源照明模塊包括攝像單元1、照明單元2和固定底座7；所述攝像單元1安裝在照明單元2的上方，固定底座7放置在照明單元2的下方。

8、優(yōu)選地，所述照明單元2包括上部分和下部分，上部分的直徑小于下部分的直徑；

9、上部分為圓形的攝像頭安裝卡槽，用于安裝攝像單元1，且攝像單元1的攝像頭對準第一孔洞；下部分為圓形的中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)安裝有照明器件，外側(cè)設(shè)置有相對的多個固定孔。

10、優(yōu)選地，所述照明器件包括從上到下依次設(shè)立的三層光帶，每層光帶為環(huán)形led燈帶；光帶包括第一光帶4、第二光帶5、第三光帶6。

11、優(yōu)選地，所述第一光帶4發(fā)出的光為白色，第二光帶5發(fā)出的光為紅色，第三光帶6發(fā)出的光為綠色。

12、優(yōu)選地，所述下部分的底部安裝有漫射板3，形狀為圓形，由插銷通過固定孔進行固定。

13、本發(fā)明還提供基于多角度光源的編碼識別方法，具體包括以下步驟：

14、s1：獲取待識別物體在不同光源多個角度下的第一圖像集；

15、s2：對獲取的第一圖像集進行預(yù)處理，得到第二圖像集；

16、s3：將第二圖像集中相同光帶下的圖像設(shè)置權(quán)重后進行融合，再將融合后的圖像進行第一次處理得到不同光帶下對應(yīng)的編碼圖像；

17、s4：采用除霧算法對編碼圖像進行第二次處理，再根據(jù)加權(quán)融合方法將不同光帶下對應(yīng)的編碼圖像進行加權(quán)融合，得到最終的編碼圖像；

18、s5：對最終的編碼圖像進行ocr識別，讀取編碼信息。

19、優(yōu)選地，所述s1包括：

20、s1-1：依次開啟第一光帶不同弧度下的led，采集待識別物體在不同弧度光源下的第一子圖像；然后再使得第一光帶處于全亮狀態(tài)，采集待識別物體在全亮狀態(tài)下的第二子圖像；

21、s1-2：依次開啟第二光帶不同弧度下的led，采集待識別物體在不同弧度光源下的第三子圖像；然后再使得第二光帶處于全亮狀態(tài)，采集待識別物體在全亮狀態(tài)下的第四子圖像；

22、s1-3：依次開啟第三光帶不同弧度下的led，采集待識別物體在不同弧度光源下的第五子圖像；然后再使得第三光帶處于全亮狀態(tài)，采集待識別物體在全亮狀態(tài)下的第六子圖像；

23、s1-4：根據(jù)第一子圖像、第二子圖像、第三子圖像、第四子圖像、第五子圖像、第六子圖像構(gòu)建第一圖像集。

24、優(yōu)選地，所述s2中預(yù)處理的步驟為：

25、通過高反差保留算法去除第一圖像集中每張圖像周邊光線折射產(chǎn)生的噪聲；然后通過灰度化與二值化，得到具有有效字符輪廓的圖像；再對有效字符輪廓的圖像進行直方圖均衡化，得到同頻下的兩張圖像，共計六張，構(gòu)成第二圖像集。

26、優(yōu)選地，所述s3包括：

27、s3-1：將第二圖像集中相同光帶下的兩張圖像依據(jù)閃爍和全亮的對比度設(shè)置不同權(quán)重，然后分別進行融合，得到對應(yīng)的融合圖像；

28、s3-2：利用retinex的msrcr算法，對融合圖像進行處理，獲得高對比度下完整的字符圖像；再通過拉普拉斯算子，加強字符圖像的輪廓信息，增大字符刻印區(qū)域的亮度，得到編碼圖像。

29、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

30、本發(fā)明通過采用多個低角度光源照射透明材料，通過對不同角度下反射、透射后的光線處理，結(jié)合多角度光源變化來讀取并處理圖像，實現(xiàn)對透明材料后方編碼的準確識別，可以取代人工識別，提高準確性的同時提高工作效率。

技術(shù)特征：

1.基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，包括依次連接的光源照明模塊、圖像處理模塊和編碼識別模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，所述光源照明模塊包括攝像單元(1)、照明單元(2)和固定底座(7)；所述攝像單元(1)安裝在照明單元(2)的上方，固定底座(7)放置在照明單元(2)的下方。

3.如權(quán)利要求2所述的基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，所述照明單元(2)包括上部分和下部分，上部分的直徑小于下部分的直徑；

4.如權(quán)利要求3所述的基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，所述照明器件包括從上到下依次設(shè)立的三層光帶，每層光帶為環(huán)形led燈帶；光帶包括第一光帶(4)、第二光帶(5)、第三光帶(6)。

5.如權(quán)利要求3所述的基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，所述第一光帶(4)發(fā)出的光為白色，第二光帶(5)發(fā)出的光為紅色，第三光帶(6)發(fā)出的光為綠色。

6.如權(quán)利要求3所述的基于多角度光源的編碼識別裝置，其特征在于，所述下部分的底部安裝有漫射板(3)，形狀為圓形，由插銷通過固定孔進行固定。

7.如權(quán)利要求1-6任一項所述裝置的基于多角度光源的編碼識別方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的基于多角度光源的編碼識別方法，其特征在于，所述s1包括：

9.如權(quán)利要求7所述的基于多角度光源的編碼識別方法，其特征在于，所述s2中預(yù)處理的步驟為：

10.如權(quán)利要求9所述的基于多角度光源的編碼識別方法，其特征在于，所述s3包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種基于多角度光源的編碼識別裝置及方法，具體包括以下步驟：S1：獲取待識別物體在不同光源多個角度下的第一圖像集；S2：對獲取的第一圖像集進行預(yù)處理，得到第二圖像集；S3：將第二圖像集中相同光帶下的圖像設(shè)置權(quán)重后進行融合，再將融合后的圖像進行第一次處理得到不同光帶下對應(yīng)的編碼圖像；S4：采用除霧算法對編碼圖像進行第二次處理，再根據(jù)加權(quán)融合方法將不同光帶下對應(yīng)的編碼圖像進行加權(quán)融合，得到最終的編碼圖像；S5：對最終的編碼圖像進行OCR識別，讀取編碼信息。

技術(shù)研發(fā)人員：王晨煜,汪波,賀文廣,李彭,蔣煜,彭云
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19