智能传感器应用实践 课件 4-4 项目四任务四 字符识别

TASKFOUR任务四

字符识别任务描述|任务分析|知识链接|任务实施

字符识别工具用于读取标签上的字符文本，可用此功能进行字符检测。任务四要求识别如图所示的“机器视觉”字符并显示。任务四描述2任务分析知识点技能点模板匹配算法模板匹配算法的应用VisionMaster软件的使用能清晰给工件拍照相机与西门子PLC的通讯能正确进行PLC通信的设置，完成PLC通信程序

知识链接——一、模板匹配4

在机器识别事物的过程中，常常需要把不同传感器或同一传感器在不同时间、不同成像条件下对同一景象获取的两幅或多幅图像在空间上对准，或根据已知模式到另一幅图像中寻找相应的模式，这就叫匹配。

在遥感图像处理中需要把不同波段传感器对同一景物的多光谱图像按照像点对应套准，然后根据像点的性质进行分类。如果利用在不同时间对同一地面拍摄的两幅照片，经套准后找到其中特征有了变化的像点，就可以用来分析图中那些部分发生了变化；而利用放在一定间距处的两只传感器对同一物体拍摄得到两幅图片，找出对应点后可计算出物体离开摄像机的距离，即深度信息。

一般的图像匹配技术是利用已知的模板利用某种算法对识别图像进行匹配计算获得图像中是否含有该模板的信息和坐标。知识链接——三、基于形状的模板匹配算法5该算法的相似度量考虑的是模板内像素的梯度向量，并通过计算梯度向量的内积总和最小值确定最佳匹配位置，稳定性和可靠性都比较优越。相似度量

S：

当图像中存在遮挡的情况，遮挡部分像素点的梯度向量的模非常小，它与模板相应位置梯度向量的内积也是一个非常小的值，几乎不影响总和；当图像中存在混乱的情况，混乱部分对应的模板相应位置梯度向量的模非常小，它们的内积仍然不影响总和。然而,公式提供的相似度量仍不能真正的满足光照变化的情况。这是因为梯度向量的模取决于图像的亮度：当图像较亮时，梯度向量的模较大；当图像较暗时，梯度向量的模较小。归一化后的相似度量S：任务实施6字符识别视觉程序（1）添加“光源”及“图像源”，如图所示：任务实施7字符识别视觉程序（1）添加“光源”及“图像源”，如图所示：任务实施8字符识别视觉程序（1）添加“光源”及“图像源”，如图所示：任务实施9字符识别视觉程序（1）添加“光源”及“图像源”，如图所示：任务实施10字符识别视觉程序（2）设置图像源，如下图所示：任务实施11字符识别视觉程序（3）在定位选项中，添加“快速特征匹配”，如图所示：任务实施12字符识别视觉程序（4）设置快速特征匹配，ROI区域选择全图如图所示：任务实施13字符识别视觉程序以图片的“机”字建立模板，如图所示：任务实施14字符识别视觉程序（5）在定位选项中，添加“位置修正”，如图所示：任务实施15字符识别视觉程序（6）双击“位置修正”，弹出设置菜单→点击执行→点击创建基准，建立位置修正，如图所示：任务实施16字符识别视觉程序（7）在识别选项中，添加“字符识别”，如图所示：任务实施17字符识别视觉程序（8）双击字符识别，弹出设置菜单，选取ROI区域，如图所示：任务实施18字符识别视觉程序（9）在运行参数项，点击字库训练，如图所示：任务实施19字符识别视觉程序（10）点击选框选取“机”字，设置字符极性、宽度、高度等参数，再点击提取字符，如图所示：任务实施20字符识别视觉程序（11）点击“训练字符”，弹出设置菜单，在“？”中设置对应字符，如图所示;任务实施21字符识别视觉程序例如设为“J”,再点击“添加至字符库”，则在字符库中添加了“机”字（对应字符J）,如图所示：任务实施22字符识别视觉程序字库训练成功，如图所示任务实施23字符识别视觉程序（12）同样步骤依次添加“器、视、觉”四个字到字符库，分别对应字符“Q、S、J”。（13）点击单次执行，则显示识别结果如图所示：任务实施24字符识别视觉程序（14）变换图册位置，则检测位置自动修正，并显示识别结果。利用此功能可检测工件上的字符是否完整，如图所示：“机器视觉”四个字识别成功。项目小结通过本节的学习，读者了解了本次任务要求通过海康威视视觉系统管理软件VisionMaster完成字符的识别及相机与PLC的正确通信。为后续实践操作打下基础。思考与练习正确进行相机的配置。