识别模压字符的设备和方法，和利用所述设备和方法检测字符的模压深度的系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种识别模压字符的设备和方法，利用所述设备和方法检测字符的模压深度，和/或即使当由于字符的不同模压深度，在模压部分发生图像失真时，也能够准确地识别字符。
【专利说明】识别模压字符的设备和方法，和利用所述设备和方法检测字符的模压深度的系统
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2013年3月26日提交的韩国专利申请N0.10-2013-0032024的优先权，该申请的整个内容在此引为参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及识别模压字符的系统和方法，和利用所述系统和方法，检测字符的模压深度的系统，更特别地，涉及识别模压的车辆识别号的技术，和利用该技术，检测模压字符的模压深度的技术。
[0004]在本说明书中，模压字符意味凹雕或凸雕地雕刻在固体物体，比如金属中的字母(韩语、英语等)和数字。
【背景技术】
[0005]法律要求在车辆的发动机罩内，在发动机舱和驾驶员座位之间的隔离壁中，模压车辆识别号(VIN)。
[0006]车辆识别号包括字母和数字，以指示生产国、制造商、汽车分公司、车型、详细车型、车体形状、安全装置类型、排量、驾驶员的座位位置、制造年份、制造厂和生产序列号。
[0007]通常，由工艺程序自动控制，并由用户手动控制的机器人型的模压系统，包括模压工具(销)，其中模压销被安装在机器人的手臂的端部。
[0008]当作为工件的白车身(BIW)进入工作位置时，模压系统确定车身的位置和模压工具的位置，固定白车身，随后按照气动控制，操作模压销，以模压车辆识别号。
[0009]此外，模压系统包括识别模压字符以进行确认车辆识别号是否被准确模压的处理的设备。
[0010]按照现有技术的识别模压字符的设备包括具有相同波长的两个发光二极管(LED)照明装置和一个单色照相机，利用所述两个LED照明装置成直角地把LED照明照射到雕刻有字符的表面，随后利用单色照相机对模压字符拍照。即，通过利用直接照射方法，获得模压字符的图像。
[0011]于是，当字符的模压深度因模压销的磨损而不同时，由于因模压部分的角度的差异而引起的光的散反射和集中，在模压部分产生失真图像，这导致车辆识别号的识别错误。
[0012]于是，即使模压销被磨损，也需要一种准确地识别模压字符的方法。
[0013]【背景技术】部分中公开的信息只是为了增进对本发明的一般背景的理解，不应被视为对所述信息构成已为本领域的技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的提示。
【发明内容】
[0014]因而，为了解决现有技术中出现的上述问题，同时完整无缺地保持现有技术实现的优点，做出了本发明的各个方面。
[0015]本发明的各个方面提供一种识别模压字符的设备和方法，即使当由于字符的不同模压深度，在模压部分出现图像失真，所述设备和方法也能够准确地识别字符。
[0016]本发明的各个方面提供一种检测字符的模压深度的系统，所述系统能够检测识别出的模压字符的模压深度。
[0017]本发明的各个方面提供一种识别模压字符的设备，包括:模压字符拍照单元，所述模压字符拍照单元利用具有不同波长的照明装置，对模压字符拍照；图像分离单元，所述图像分离单元把用模压字符拍照单元拍照的图像分离成各个波长；图像合成单元，所述图像合成单元合成用图像分离单元分离的每个波长的二值化图像；和识别控制单元，所述识别控制单元识别用图像合成单元合成的图像中的模压字符。
[0018]本发明的各个方面提供一种识别模压字符的方法，包括:利用具有不同波长的照明装置，用模压字符拍照单元对模压字符拍照；用图像分离单元把拍照的图像分离成各个波长；用图像合成单元，合成每个分离波长的二值化图像；和用识别控制单元，识别合成图像中的模压字符。
[0019]本发明的各个方面提供一种识别模压字符的系统，包括:识别模压字符的设备，所述识别模压字符的设备把由具有不同波长的照明装置拍照的模压字符分离成各个波长并合成；和检测模压深度的设备，所述检测模压深度的设备检测由识别模压字符的设备识别的字符的宽度，计算检测的字符的宽度的平均值，根据其中记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，检测与计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度。
[0020]本发明的方法和设备具有根据包含于此的附图和以下的【具体实施方式】将显而易见的，或者在所述附图和【具体实施方式】中更详细说明的其它特征和优点，附图和【具体实施方式】一起用于解释本发明的一些原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是按照本发明的识别模压字符的例证设备的结构图；
[0022]图2A和2B是按照本发明的例证的模压字符拍照单元的详细结构图；
[0023]图2C是按照本发明的例证模压字符拍照单元的详细结构图；
[0024]图2D是按照本发明的例证模压字符拍照单元的外观图；
[0025]图3A、3B和3C是按照本发明的每个波长的例证二值化图像；
[0026]图4是图解说明按照本发明的每个波长的二值化图像的例证合成图像的示图；
[0027]图5是按照本发明的识别模压字符的例证方法的流程图；
[0028]图6是按照本发明的检测字符的模压深度的例证系统的结构图；
[0029]图7是按照本发明，记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表的例证图；
[0030]图8A、8B和SC是按照本发明，利用光栅滤光片，检测字符的宽度的例证处理的例证示图；和
[0031]图9是按照本发明的检测字符的模压深度的例证方法的流程图。
[0032]附图中的各个元件的符号
[0033]11:模压字符拍照单元
[0034]12:图像分离单元
[0035]13:图像合成单元
[0036]14:识别控制单元
[0037]501:利用具有不同波长的照明装置对模压字符拍照
[0038]502:把拍照的图像分离成各个波长
[0039]503:合成各个分离的波长的二值化图像
[0040]504:识别合成图像中的模压字符
[0041]10:识别模压字符的设备
[0042]61:存储单元
[0043]62:字符宽度检测单元
[0044]63:平均值计算单元
[0045]64:检测控制单元
【具体实施方式】
[0046]现在详细说明本发明的各个实施例，实施例的例子例示在附图中，并在下面说明。尽管将结合例证实施例说明本发明，不过应理解本说明并不打算把本发明局限于这些例证实施例。相反，本发明不仅覆盖例证实施例，而且覆盖包含在附加权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种备选方案、变形例、等同物和其它实施例。
[0047]如图1中图解所示，按照本发明的各个实施例的识别模压字符的设备可包括模压字符拍照单元11、图像分离单元12、图像合成单元13和识别控制单元14。本发明的例证实施例将把例如凹板字符描述为模压字符。
[0048]下面描述各个组件，模压字符拍照单元11利用具有不同波长的照明装置，对模压字符拍照。
[0049]下面将参考图2A和2B说明模压字符拍照单元11。
[0050]如图2A中图解所示，模压字符拍照单元11包括照射具有红色波长的光的第一照明装置21，照射具有绿色波长的光的第二照明装置22，照射具有蓝色波长的光的第三照明装置23，和彩色照相机24。
[0051]在这种情况下，第一照明装置21是其中排列多个发光二极管，并被布置成使LED排列方向与模压字符串25的方向平行的照明器。
[0052]此外，基于第一照明装置21，把第二照明装置22成预定角度(例如，120° )地布置在一侧。
[0053]此外，基于第一照明装置21，把第三照明装置23成预定角度(例如，120° )地布置在另一侧。
[0054]此外，彩色照相机24被布置在字符串25的中央，以对模压字符拍照。
[0055]同时，如图2B中图解所示，相对于雕刻有字符串25的表面，成预定角度(例如，15° )地布置第一照明装置21、第二照明装置22和第三照明装置23，以向字符串25照射光。
[0056]例如，图2C中图解所示模压字符拍照单元11的结构。如图2C中图解所示，模压字符拍照单元11包括控制工作距离的多个距离控制器26，和每个都包括照明装置间角度控制器221和照射角度控制器222的第一照明装置21、第二照明装置22和第三照明装置23。这里，模压字符拍照单元11的外观如图2D中图解所示。
[0057]之后，图像分离单元12分离由用于各个波长的模压字符拍照单元11拍照的图像。即，图像分离单元12从由模压字符拍照单元11拍照的图像中，分离具有R波长的二值化图像、具有G波长的二值化图像、具有B波长的二值化图像。
[0058]通过如上分离，具有R波长的二值化图像如图3A中图解所示，具有G波长的二值化图像如图3B中图解所示，而具有B波长的二值化图像如图3C中图解所示。
[0059]根据关于每个波长分离的二值化图像，可以理解由波长引起的字符的失真可被改变。例如，在图3C中，可能不能充分区分形状号码2，不过在图3A中，可以充分识别形状号码2。
[0060]之后，图像合成单元13合成由图像分离单元12分离的具有R波长的二值化图像、具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
[0061]图4中图解说明如上所述合成的最终图像。即，根据通过合成具有R波长的二值化图像，具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像而获得的图像可以理解，具有的字符具有完美的形状。
[0062]结果，可以理解通过利用使每个波长的二值化图像形成互补关系的原理，可增大模压字符的识别率。
[0063]此外，从由模压字符拍照单元11拍摄的图像中，分别分离具有R波长的二值化图像，具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像，并且随后合成这些图像的原因是消除归因于颜色模糊而发生的图像失真。
[0064]之后，识别控制单元14控制每个组件实现它们自己的功能。S卩，识别控制单元14控制模压字符拍照单元11对模压字符进行拍照，控制图像分离单元12从由模压字符拍照单元11拍摄的图像中，分离具有R波长的二值化图像，具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像，并控制图像合成单元13合成由图像分离单元12分离的具有R波长的二值化图像，具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
[0065]特别地，识别控制单元14识别由图像合成单元13合成的图像中的模压字符。
[0066]图5是按照本发明的各个实施例的识别模压字符的方法的流程图。
[0067]首先，模压字符拍照单元11利用具有不同波长的照明装置对模压字符拍照
(501)。在这种情况下，分别照射具有红色波长的光，具有绿色波长的光和具有蓝色波长的光。
[0068]之后，图像分离单元12把由模压字符拍照单元11拍照的图像分离各个波长
(502)。在这种情况下，图像分离单元12从由模压字符拍照单元11拍摄的图像分离具有R波长的二值化图像，具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
[0069]之后，图像合成单元13合成由图像分离单元12分离的各个波长的二值化图像
(503)。
[0070]之后，识别控制单元14识别由图像合成单元13合成的图像中的模压字符(504)。
[0071]下面，将基于由如上所述的模压字符识别技术识别的模压字符，说明检测模压深度的技术。
[0072]图6是按照本发明的各个实施例的检测字符的模压深度的系统的结构图。
[0073]如图6中图解所示，按照本发明的各个实施例的检测模压深度的系统可包括识别模压字符的设备10和检测模压深度的设备60。在这种结构中，检测模压深度的设备60可包括存储单元61、字符宽度检测单元62、平均值计算单元63和检测控制单元64。
[0074]在这种结构中，识别模压字符的设备10进行如图1-5中说明的功能，检测模压深度的设备60检测由识别模压字符的设备10识别的字符的宽度，计算检测的字符的宽度的平均值，并基于记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，检测与计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度。
[0075]下面，说明检测模压深度的设备60的各个部件，首先，存储单元61保存记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格。例如，如图7中图解所示，存储单元61包括具有图形形式的表格。
[0076]之后，字符宽度检测单元62利用具有光栅形式的滤光片检测由识别模压字符的设备识别的字符的宽度。在这种情况下，可通过选择位于被每个波长的照明装置均匀照射的位置，即，字符串的中心的字符，计算宽度。例如，如果字符串为ABCDEFGHI，那么选择E。
[0077]这将参考图8A-8C说明。
[0078]图8A-8C是按照本发明的各个实施例，利用光栅滤光片，检测字符的宽度的处理的例示图，图8A图解说明其中把具有水平4线和垂直6线的滤光片应用于字母“D”的状态。
[0079]如图8A中图解所示，接触字母“D”的滤光片的水平线是②、③、④和⑤，接触字母“D”的滤光片的垂直线是①、②、③、④。在这种情况下，在接触字母“D”的滤光片的所有条线中，检测字母“D”的宽度。
[0080]图8B图解说明，例如，在接触字母“D”的滤光片的水平线②、③、④和⑤之中的线③和⑤中，计算字母“D”的宽度的处理。
[0081]如图8B中图解所示，例如，字母“D”的直线的宽度为1.0mm，而其曲线的宽度为
1.2_。由于滤光片的水平线②和④相同，因此与水平线相关的计算的字母“D”的宽度变为全部8个。
[0082]图SC图解说明在接触字母“D”的滤光片的垂直线①、②、③和④中，计算字母“D”的宽度的处理。
[0083]如图8C中图解所示，在滤光片的垂直线①、②、③和④之中的线①和④中的字母“D”的宽度是超过最大阈值(例如，2.0mm)的值，该值因被视为无效值而被删除。相反，未超过最小阈值(0.2mm)的值因被视为噪声而被删除。
[0084]线②中的字母“D”的宽度都为1.0mm，而线③中的字母“D”的宽度都为1.2mm。
[0085]于是，结合垂直线计算的字母“D”的宽度变为全部4个(2个1.0mm，2个1.2mm)。
[0086]结果，通过与6X4光栅滤光片关联而计算的字母“D”的宽度的数目变为全部12个。
[0087]之后，平均值计算单元63按照升序，排列由字符宽度检测单元62检测的字符的宽度，随后提取预定数目(例如，6个)的宽度，并计算它们的平均值。在这种情况下，提取值可以是位于排列的中心的值。
[0088]在上面的例子中，排列变成1、1、1、1、1、1、1.2、1.2、1.2、1.2、1.2和1.2，提取值变成 1、1、1、1.2,1.2 和 1.2。
[0089]于是，利用平均值计算单元63计算的平均值为1.1。
[0090]之后，检测控制单元64控制每个部件进行它们自己的功能。S卩，检测控制单元64控制存储单元61保存记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，控制字符宽度检测单元62从字符串中选择最佳检测字符，计算字符的选择宽度，并控制平均值计算单元63计算由字符宽度检测单元62检测的字符的宽度的平均值。
[0091]特别地，检测控制单元64基于保存在存储单元61中的表格，检测与由平均值计算单元63计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度。
[0092]图9是按照本发明的各个实施例的检测字符的模压深度的方法的流程图。
[0093]首先，字符宽度检测单元62通过利用光栅滤光片，检测利用具有不同波长的照明装置，由识别模压字符的设备(下面称为模压字符识别设备)识别的字符的宽度(901)。
[0094]之后，平均值计算单元63计算由字符宽度检测单元62检测的字符的宽度的平均值(902)。
[0095]之后，检测控制单元64基于记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，检测与由平均值计算单元63计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度(903)。
[0096]如上所述，按照本发明的各个实施例，即使当字符的模压深度不同时，也能够准确地识别模压字符。
[0097]此外，按照本发明的各个实施例，能够根据模压字符的宽度，检测模压字符的模压深度。
[0098]另外，按照本发明的各个实施例，通过基于模压字符的宽度，检测模压字符的模压深度，能够提供模压销的磨损信息。
[0099]出于举例说明的目的，给出了本发明的具体例证实施例的上述说明。上述说明并非穷尽的，也不意图把本发明局限于公开的具体形式，显然鉴于上面的教导，各种修改和变化都是可能的。选择和说明例证实施例是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够实现和利用本发明的各种例证实施例，以及它们的各种备选方案和变形例。本发明的范围由附加的权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种识别模压字符的设备，包括: 模压字符拍照单元，所述模压字符拍照单元利用具有不同波长的照明装置，对模压字符进行拍照； 图像分离单元，所述图像分离单元把由所述模压字符拍照单元拍照的图像分离成各个波长; 图像合成单元，所述图像合成单元合成由所述图像分离单元分离的各个波长的二值化图像；和 识别控制单元，所述识别控制单元识别由所述图像合成单元合成的图像中的模压字符。
2.按照权利要求1所述的设备，其中所述模压字符拍照单元包括: 基于多个排列的LED，照射具有红色波长的光的第一照明装置； 照射具有绿色波长的光的第二照明装置； 照射具有蓝色波长的光的第三照明装置；和 对模压字符进行拍照的彩色照像机。
3.按照权利要求2所述的设备，其中所述第一照明装置被布置成使LED的排列方向与模压字符串的方向平行，所述第二照明装置被布置在所述第一照明装置的一侧，而所述第三照明装置被布置在所述第一照明装置的另一侧。
4.按照权利要求3所述的设备，其中所述第一照明装置、所述第二照明装置和所述第三照明装置相对于彼此成120°角地布置。
5.按照权利要求4所述的设备，其中所述第一照明装置、所述第二照明装置和所述第三照明装置相对于雕刻有字符串的表面成15°角地布置。
6.按照权利要求1所述的设备，其中所述图像分离单元从由所述模压字符拍照单元拍照的图像中，分别分离具有R波长的二值化图像、具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
7.—种识别模压字符的方法,包括: 由模压字符拍照单元，利用具有不同波长的照明装置，对模压字符进行拍照； 由图像分离单元把拍照的图像分离成各个波长； 由图像合成单元，合成各个分离波长的二值化图像；和 由识别控制单元，识别合成图像中的模压字符。
8.按照权利要求7所述的方法，其中在模压字符的拍照步骤中，通过分别照射具有红色波长的光，具有绿色波长的光和具有蓝色波长的光，对模压字符进行拍照。
9.按照权利要求7所述的方法，其中在图像的分离步骤中，从拍照的图像中分别分离具有R波长的二值化图像、具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
10.一种识别模压字符的系统，包括: 识别模压字符的设备，所述识别模压字符的设备把利用具有不同波长的照明装置拍照的模压字符分离成各个波长并合成；和 检测模压深度的设备，所述检测模压深度的设备检测由所述识别模压字符的设备识别的字符的宽度，计算检测的字符宽度的平均值，并基于记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，检测与计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度。
11.按照权利要求10所述的系统，其中所述检测模压深度的设备包括: 存储单元，所述存储单元保存记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格； 字符宽度检测单元，所述字符宽度检测单元利用光栅滤光片，检测由所述识别模压字符的设备识别的字符的宽度； 平均值计算单元，所述平均值计算单元计算由所述字符宽度检测单元检测的字符的宽度的平均值；和 检测控制单元，所述检测控制单元基于所述表格，检测与由所述平均值计算单元计算的字符的宽度的平均值对应的字符的模压深度。
12.按照权利要求11所述的系统，其中所述字符宽度检测单元选择位于由所述识别模压字符的设备识别的字符串的中央的字符。
13.按照权利要求11所述的系统，其中所述字符宽度检测单元删除未被包含在阈值范围中的字符的宽度。
14.按照权利要求13所述的系统，其中所述平均值计算单元按照升序，排列由所述字符宽度检测单元检测的字符的宽度，提取预定数目的宽度，并计算它们的平均值。
15.按照权利要求14所述的系统，其中在提取预定数目的宽度时，所述平均值计算单元按照优先权，提取位于排列的中央的值。
16.按照权利要求10所述的系统，其中所述识别模压字符的设备包括: 模压字符拍照单元，所述模压字符拍照单元利用具有不同波长的照明装置，对模压字符进行拍照； 图像分离单元，所述图像分离单元把由所述模压字符拍照单元拍照的图像分离成各个波长; 图像合成单元，所述图像合成单元合成由所述图像分离单元分离的各个波长的二值化图像；和 识别控制单元，所述识别控制单元识别由所述图像合成单元合成的图像中的模压字符。
17.按照权利要求16所述的系统，其中所述模压字符拍照单元包括: 基于多个排列的LED，照射具有红色波长的光的第一照明装置； 照射具有绿色波长的光的第二照明装置； 照射具有蓝色波长的光的第三照明装置；和 对模压字符进行拍照的彩色照像机。
18.按照权利要求16所述的设备，其中所述图像分离单元从由所述模压字符拍照单元拍照的图像中，分别分离具有R波长的二值化图像、具有G波长的二值化图像和具有B波长的二值化图像。
19.一种识别模压字符的系统,包括: 利用具有不同波长的照明装置，对模压字符进行拍照的模压字符拍照单元， 其中检测字符的模压深度的系统把由字符拍照单元拍照的模压字符分离成各个波长并合成，以识别模压字符，并检测由识别模压字符的设备识别的字符的宽度，计算检测的字符的宽度的平均值，并基于记录与模压字符的宽度的平均值对应的模压深度的表格，检测与计算的字符的宽度 的平均值对应的字符的模压深度。
【文档编号】G06K9/60GK104077556SQ201310386360
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】宋在勋 申请人:现代自动车株式会社