基于halcon的IC卡检测.doc

基于halcon的IC卡检测 专业：通信工程 班 级：通信6班 学号：20123100016 姓名：李思杭 指导老师：胡晓辉 摘 要 现代化的卡片生产都是流水线式的大规模生产,在流水线的前端喷码机喷码后,在喷码过程中难免会出现诸如部分字符漏印，字符不完整，字符混乱，字符位置不对，字符的字体不对或不一致等缺陷。因此,需要在线实时的对喷码结果进行识别检测,以便及时剔除喷印错误的卡片,减少或消除卡片发行公司的损失。为此有必要研究一种检测速度快，准确率高的IC卡字符识别系统,对喷印字体符号进行可靠的检验,本系统研究高速运动中的喷码字符定位和识别,包括数字，字母和条码,解决机器视觉在高速运动中由于图像对比度差，ROI区域变化范围大，图像运动模糊，图像处理时间长影响生产率，识别准确率低，等技术难题,满足包装业，制卡业等对喷码质量存在在线检测要求的场合。 基于以上思想,我们通过使用德国MVetc公司的机器视觉软件Halcon来搭建整个视觉系统,使用一种先进行字符分割后识别目标字符区域的新的字符定位算法,并用基于图像处理底层的Halocn函数实现神经网络识别字符算法和新的条码识别和译码算法，通过这些算法的实现,解决包装，制卡业高速生产线上喷码后字符(数字，字母和条码)的检测与识别的难题,识别速度快，突破包装，制卡等行业在生产过程中提高生产速度所面临的技术瓶颈,提升该行业设备的整体水平和在国际市场上的竞争力。 关键字: 机器视觉 Halocn图像处理 字符识别 喷码条形码 机器视觉软件Halcon的介绍 HALCON是德国MVTec公司开发的一套完善的标准机器视觉算法包，拥有应用广泛的机器视觉集成开发环境。它节约了产品的成本，缩短了软件的开发周期——HALCON灵活的架构便于机器视觉，医学图像和图像分析应用的快速开发。HALCON提供了卓越的性能，并全面地支持多核平台和特殊指令集?(如AVX2)，以及GPU加速。HALCON可应用于所有行业，其提供的函数库已被使用在成千上万的各行各业应用系统中，包括blob分析、形态学、匹配、测量、识别和3D视觉等。HALCON支持Windows、Linux和OS?X操作环境，它保证了投资的有效性。整个函数库都可以用C、C++和.NET?(如C#或VB.NET)?等多种通用编程语言访问。HALCON为百余种工业相机和图像采集卡提供接口，包括GenlCam、GigE?Vision和USB3?Vision等标准接口，保证了硬件的独立性。 halcon的运行窗口： 图1 二．本系统的内容与创新点 研究一种准确提取识别区域的方法,在待识别的图像中,快速准确地定位待识别的字符或者条码区域研究喷码字符(数字和字母)，利用神经网络识别算法,对特定区域的字符或者条形码进行准确的识别。深入研究和学习Halocn视觉软件,运用利用halcon基于底层的图像处理算法,提高图像处理的速度和检测精度,满足高速检测对图像处理速度的要求 三．系统组成结构图 图2 整个系统的软件的组织结构如图2所示,由图像采集模块动态采集一幅图像（这部分本系统没有做）,先对一张模板进行训练，然后用基于形状的模板匹配方法找到图像中的特征点,从而获得条形码，字符的ROI区域,然后对这些区域进行图像处理和识别，由于条件在图像采集模块部分没有对应的CCD相机，所以本系统做主要是利用采集好的照片，再进行之后的模板匹配模块，条形码匹配模块，字符识别模块，检测输出结果模块的部分 四．系统各模块原理分析 （一）模板匹配模块： 模板匹配是数字图像处理的重要组成部分之一。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物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中寻找相应模式的处理方法就叫做模板匹配。 HDevelop开发环境中提供的匹配的方法主要有三种，即Component-Based、Gray-Value-Based、Shape-Based,分 别是基于组件（或成分、元素）的匹配，基于灰度值的匹配和基于形状的匹配。这三种匹配的方法各具特点，分别适用于不同的图像特征，但都有创建模板和寻找模板的相同过程。 过程如下（图3）： 图3 图4 图4为在halcon中可以使用工具箱实现这一过程 此过程中的关键语句： 创建一个模板： create_shape_model(TemplateImage,5,rad(0),rad(360),rad(0.4313),[point_reduction_high,no_pregeneration], use_polarity, [10