(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111399832.1 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 (72)发明人 吴丹　王斌　张继文　王国磊　 徐静　蒋潇　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 代理人 花丽 (51)Int.Cl. G06T 7/136(2017.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 3/40(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06K 9/62(2022.01)G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 基于机器视觉识别航空线缆表面编码的方 法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种基于机器视觉识别航空 线缆表面编码的方法及装置， 其中， 方法包括： 采 集线缆表 面编码图像并进行图像预处理； 通过局 部自适应阈值分割算法对预处理后的线缆表面 编码图像进行处理， 得到线缆的上下边界， 滤除 线缆表面编码图像中的线缆的上下边界以及对 线缆表面编码图像中编码进行倾斜校正； 对线缆 表面编码图像中的各个编码进行提取和分割得 到多个初始编码图片， 将多个初始编码图片分割 优化后进行裁剪和排序得到待识别字符； 通过预 先训练的字符分类器对待识别字符进行识别， 得 到线缆表 面编码图像中的编码识别结果。 本申请 可以解决细线缆表面字符和线缆边界重叠时候 的识别问题。 权利要求书2页 说明书10页 附图8页 CN 114004858 A 2022.02.01 CN 114004858 A 1.一种基于 机器视觉识别航空线缆表面编码的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集线缆表面编码图像并进行图像预处 理； 通过局部自适应 阈值分割算法对预处理后的线缆表面编码图像进行处理， 得到线缆的 上下边界， 滤除所述线缆表面编码图像中的线缆的上下边界以及对所述线缆表面编 码图像 中编码进行倾 斜校正； 对所述线缆表面编码图像中的各个编码进行提取和分割得到多个初始编码图片， 将所 述多个初始编码图片分割优化后进行裁 剪和排序得到待识别字符； 通过预先训练 的字符分类器对所述待识别 字符进行识别， 得到所述线缆表面编码图像 中的编码识别结果。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采集线缆表面编码图像并进行图像预 处理， 包括： 采用放大倍 率可调节的便携式数码显微镜采集所述线缆表面编码图像； 利用双线性插值算法对所述线缆表面编码图像进行降采样处理， 将所述线缆表面编码 图像进行等比例缩小， 采用非线性滤波算法对降采样后的线缆表面编 码图像进行图像滤波 处理。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过局部自适应 阈值分割算法对预处 理后的线缆表面编码图像进行处 理， 得到线缆的上 下边界， 包括： 通过比较各个像素点和其邻域像素点的灰度均值来 区分其是否为前景点， 通过设置邻 域大小获得凸显线缆边界的黑白二值图片， 查找所述黑白二值图片中的所有封闭黑白交界 轮廓， 遍历查找面积和长度最大的两个轮廓， 这两个轮廓应分别位于线缆中心的两侧， 其中 包含了所需要的线缆边界点， 通过分别搜索上轮廓的下界点和下轮廓的上界点， 得到线缆 的上下边界。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述线缆表面编码图像中的各个编 码进行提取和分割得到多个初始编 码图片， 将所述多个初始编 码图片分割优化后进行裁剪 和排序得到待识别字符， 包括： 通过投影法对所述线缆表面编码图像进行初步分割， 得到多个预分割矩形区域； 利用投票法确定所述预分割矩形区域的正确尺寸， 根据所述正确尺寸， 基于区域黑色 像素点最密集和最居中的原则局部 搜索， 得到多个优化分割矩形区域； 将所述多个优化分割矩形区域进行裁剪， 并根据矩形形心坐标进行排序， 得到待识别 字符图片。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过预先训练 的字符分类器对所述待 识别字符进行识别， 包括： 提取每个待识别矩形区域的特征， 使用SVM识别器识别编码， 根据正确性判据 得到所述 编码识别结果的正确率， 其中， 所述正确性判 据包括任意两个字符 间距是否均匀、 任意字符 分割矩形的长径是否满足预设范围以及每个字符的识别概率是否大于第一预设识别阈值， 且该条线缆的所有字符识别概 率之乘积应是否大于第二预设识别阈值。 6.一种基于 机器视觉识别航空线缆表面编码的装置， 其特 征在于， 包括： 图像采集和预处 理模块， 用于采集线缆表面编码图像并进行图像预处 理； 图像线缆边界识别、 滤除及校正模块， 用于通过局部自适应阈值分割算法对预处理后权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114004858 A 2的线缆表面编码图像进行处理， 得到线缆的上下边界， 滤除所述线缆表面编码图像中的线 缆的上下边界以及对所述线缆表面编码图像中编码进行倾 斜校正； 图像编码分割 优化模块， 用于对所述线缆表面编码图像中的各个编码进行提取和分割 得到多个初始编码图片， 将所述多个初始编码图片分割优化后进 行裁剪和排序得到待识别 字符； 编码识别模块， 用于通过预先训练的字符分类器对所述待识别字符进行识别， 得到所 述线缆表面编码图像中的编码识别结果。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述图像采集和预处 理模块， 包括： 采集单元， 用于采用放大倍率可调节的便携式数码显微镜采集所述线缆表面编码图 像； 处理单元， 用于利用 双线性插值算法对所述线缆表面编码图像进行降采样处理， 对所 述线缆表面编 码图像进行等比例缩小， 采用非线性滤波算法对降采样后的线缆表面编 码图 像进行图像滤波处 理。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述通过局部自适应 阈值分割算法对预处 理后的线缆表面编码图像进行处 理， 得到线缆的上 下边界， 包括： 通过比较各个像素点和其邻域像素点的灰度均值来 区分其是否为前景点， 通过设置邻 域大小获得凸显线缆边界的黑白二值图片， 查找所述黑白二值图片中的所有封闭黑白交界 轮廓， 遍历查找面积和长度最大的两个轮廓， 这两个轮廓应分别位于线缆中心的两侧， 其中 包含了所需要的线缆边界点， 通过分别搜索上轮廓的下界点和下轮廓的上界点， 得到线缆 的上下边界。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序， 以实现如权利要求 1‑5任一项所 述的基于 机器视觉识别航空线缆表面编码的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器 执行， 以用于实现如权利要求1 ‑5任一项所述的基于机器视觉识别航空线缆表面编码的方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114004858 A 3