字符檢測/OCR

字符檢測，是指對部件或產(chǎn)品上刻印的字符進(jìn)行確認(rèn)、辨別、判定的檢測。這項(xiàng)又稱為刻印檢測的技術(shù)，被運(yùn)用在各類場合。

讀取檢測刻印在金屬上的QR碼（二維碼）
產(chǎn)品編號及型號的字符檢測
食品容器的保質(zhì)期判定等

為了便于管理，部件及產(chǎn)品上附帶了保質(zhì)期及產(chǎn)品編號等信息，但如果不能對其進(jìn)行正確的讀取、辨別/判定、積累/管理，就顯得毫無意義。對此，近年來，從拍攝圖像數(shù)據(jù)中切割字符，并對其實(shí)施辨別、判定的字符檢測技術(shù)正在逐步普及。下面將就被稱為OCR（Optical Character Recognition）的字符認(rèn)證和名為OCV（Optical Character Verification）的字符核對基礎(chǔ)知識，以及字符檢測的基本原理進(jìn)行介紹。

通過圖像讀取保質(zhì)期等字符，字符檢測/OCR的基本原理

導(dǎo)入視覺系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

諸如食品/醫(yī)藥品保質(zhì)期、生產(chǎn)現(xiàn)場的組裝部件編號，以及其他下單接單管理等中的字符串，是不可或缺的重要組成部分。這些字符串對管理而言非常重要，但也會(huì)讓管理變得費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

例如，假設(shè)以手寫賬本的形式，進(jìn)行下單接單及庫存數(shù)管理。手寫管理可能存在錯(cuò)記、漏記的情況，一旦遺失賬本，還可能丟失下單接單及庫存數(shù)數(shù)據(jù)。

除了避免人為錯(cuò)誤外，為了達(dá)到切實(shí)管理、削減工時(shí)及成本的目的，客戶對視覺系統(tǒng)的需求越來越高。通過用視覺系統(tǒng)系統(tǒng)替換人工實(shí)施的字符識別、辨別、管理，可以帶來以下優(yōu)點(diǎn)。

避免錯(cuò)記、漏記賬本

字符檢測將拍攝的字符與事先注冊的字庫（字符字體庫）進(jìn)行比對，將對象識別為形狀相近的字符。將該字符與判定字符串進(jìn)行核對，輸出最終檢測是否合格的結(jié)果。輸出的判定結(jié)果，可以被積累到服務(wù)器等位置。這樣就可以防止錯(cuò)記、漏記手寫賬本等情況的發(fā)生。

可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的信息管理

利用視覺系統(tǒng)技術(shù)的字符檢測，可以將識別的字符信息寫入到服務(wù)器等位置，不必再擔(dān)心發(fā)生錯(cuò)記等。字符數(shù)較多的產(chǎn)品編號等也容易發(fā)生錯(cuò)記，通過信息數(shù)字化，可以預(yù)先防范問題的發(fā)生。

此外，全面實(shí)施產(chǎn)品編號等信息管理后，即便發(fā)生了不良品流出、召回等問題，也能對相應(yīng)部件及產(chǎn)品進(jìn)行追蹤和快速回收。還能追溯查明存在問題的工序，有利于改進(jìn)業(yè)務(wù)。這種切實(shí)有效的信息管理，還能有效確?？勺匪菪?。

可以同時(shí)讀取條碼和二維碼

近年來，商品管理中開始運(yùn)用條碼和二維碼（2D條碼）。對于單純的條碼和二維碼，可以用條碼讀碼器和條形碼讀碼器進(jìn)行讀取。但條碼/二維碼和保質(zhì)期被同時(shí)記載在標(biāo)簽上的情況也很多。字符檢測也能夠同時(shí)識別條碼和字符。能夠?qū)^去只能個(gè)別讀取的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一讀取及管理，效率很高。

以最少的工時(shí)實(shí)現(xiàn)全品檢測

為了預(yù)防不良品的流出，全品檢測是有效的手段，但目視字符檢測不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還存在“漏檢”的風(fēng)險(xiǎn)。只要運(yùn)用視覺系統(tǒng)，就能在線上實(shí)施確切的字符檢測，同時(shí)實(shí)現(xiàn)品質(zhì)保障和人工費(fèi)削減。可以消除檢測工序中的成品率，非常有效地提高生產(chǎn)效率。

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字符檢測的基礎(chǔ)

根據(jù)目的，字符檢測可分為“刻印有無”、“刻印品質(zhì)”、“字符核對（OCV：Optical Character Verification）”、“字符識別（OCR：Optical Character Recognition）”等。

刻印有無

用于檢測有無刻印的檢測。
刻印品質(zhì)

用于檢測無法讀取的字符的檢測。
字符核對（OCV）

用于比較刻印字符與判定字符串，并判定合格與否的檢測。
字符識別（OCR）

讀取刻印的字符，以核對或控制為目的，向外部輸出的檢測。

上述字符檢測包含了各種類型，其基本模式，就是從拍攝的圖像中逐一切割字符，將其與已注冊的字庫作對比，進(jìn)行字符識別。

1.切割字符

在運(yùn)行過程中,也能夠通過波形顯示確認(rèn)字符及行的切割狀態(tài)。

從拍攝的圖像數(shù)據(jù)中逐一切割字符。

2.與字庫進(jìn)行核對

切割出的結(jié)果,能夠以字符串的形式直接注冊

字庫注冊示例

字符圖像被自動(dòng)分配注冊為作為字符串輸入的字符種類。還能夠同時(shí)注冊“ - (連字號)” 等符號

核對切割的字符和注冊的字符，確定字符。

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提升識別精度的方法

過去字符識別的低精度曾受到詬病，現(xiàn)在隨著各類技術(shù)的革新，字符識別的精度實(shí)現(xiàn)了飛躍性的提升。

注冊輔助圖形

通過對單個(gè)字符注冊多個(gè)圖形，提升識別穩(wěn)定性。將各類字體作為輔助圖形注冊，可以防止因字體不同導(dǎo)致的識別錯(cuò)誤。

雖然被識別為A，但在第2個(gè)字符以后，表示讀取品質(zhì)的“識別度”，因字體變化而降低 — 各字符在字庫中只注冊了一個(gè)圖形時(shí)

對于A，將實(shí)際拍攝的字體作為輔助圖形，進(jìn)行追加注冊即使字體發(fā)生變化，識別度均為99 — 對單個(gè)字符注冊了多種字體時(shí)

自動(dòng)貼合切割

在切割字符時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)到合適切割狀態(tài)的微調(diào)處理，被稱為“自動(dòng)貼合切割”。在補(bǔ)正每個(gè)字符的細(xì)微變化后進(jìn)行核對，提高了識別度。

自動(dòng)貼合切割無

切割范圍一致,一旦字符高度發(fā)生變化,識別度就會(huì)降低

自動(dòng)貼合切割有

根據(jù)字符高度,對切割范圍進(jìn)行個(gè)別微調(diào),識別度穩(wěn)定

預(yù)處理功能

刻印部分背景含有圖案或是容易發(fā)生反射的金屬時(shí)，字符檢測的精度可能會(huì)降低。對于這種難以讀取的情況，通過搭配使用預(yù)處理功能，就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的字符檢測。

檢測食品容器上的保質(zhì)期

常規(guī)的灰度處理圖像受背景影響,字符切割不穩(wěn)定。

CV-5000的顏色濃淡處理圖像可以對字符獲取充足的對比度,效果穩(wěn)定。

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具體應(yīng)用

字符檢測不僅能防止不良品流出，還能通過構(gòu)建全面的管理體制改善品質(zhì)，確?？勺匪菪?，作為一項(xiàng)不可或缺的功能，下面將介紹視覺系統(tǒng)在其中的具體應(yīng)用案例。

檢測保質(zhì)期的字符

食品/藥品行業(yè)是積極采用字符檢測的主要領(lǐng)域。保質(zhì)期的字符檢測，就是一個(gè)典型的例子。由視覺系統(tǒng)讀取保質(zhì)期，對日期錯(cuò)誤及字符缺漏進(jìn)行檢測。此外，通過實(shí)施全數(shù)檢測，還能防止過期產(chǎn)品的混入等。

壓紋膠帶內(nèi)的正反方向判別、字符檢測

壓紋膠帶被用作IC芯片、連接器、LED等的包裝資材，在對其內(nèi)部實(shí)施字符檢測時(shí)，需要隔著膠帶拍攝，造成隨機(jī)的照明光暈，可能會(huì)引發(fā)誤識別。只要利用預(yù)處理功能（實(shí)時(shí)濃淡補(bǔ)正濾波器），就能免受光暈的影響，實(shí)現(xiàn)確切的字符檢測。另外，對容器及濾波器、容易反射的金屬部件等，同樣有效。