3 識(shí)別結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析

通過(guò)編程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)金屬上的Data Matrix碼進(jìn)行識(shí)別，并統(tǒng)計(jì)了總的采集幀數(shù)（f）、幀率（f/s）、識(shí)別成功的總幀數(shù)、識(shí)別率等信息。實(shí)驗(yàn)證明在攝像頭焦距以及光源都相當(dāng)理想的情況下，識(shí)別率很高。

Data Matrix識(shí)別的成功率與很多因素有關(guān)，首先是Data Matrix符號(hào)本身，打印在紙上與打印在金屬零件上的點(diǎn)陣式Data Matrix差異很大；其次是檢測(cè)時(shí)的運(yùn)動(dòng)失真，會(huì)影響識(shí)別成功率；再次是背景圖像的影響，Data Matrix符號(hào)與背景色反差越大，背景中干擾圖像越少，識(shí)別成功率越高；光源、符號(hào)的旋轉(zhuǎn)等都會(huì)對(duì)識(shí)別造成影響。

3.1 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的影響

Data Matrix檢測(cè)常用在流水線上，這時(shí)需要考慮攝像頭與被檢測(cè)零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)識(shí)別的影響。在實(shí)驗(yàn)中用固定零件、移動(dòng)攝像頭的辦法來(lái)模擬流水線中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，記錄每次檢測(cè)時(shí)攝像頭的運(yùn)動(dòng)速度，以此找出零件上的Data Matrix能夠被識(shí)別的最大相對(duì)運(yùn)行速度。

現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得20組數(shù)據(jù)，以6mm×6mm的Data Matrix為考慮對(duì)象，結(jié)果如表1所示。

上結(jié)果，在光照和攝像頭焦理想的情況下，最大識(shí)別的相對(duì)速度為2.00cm/s，比該速度再快可能會(huì)因運(yùn)動(dòng)失真導(dǎo)致Data Matrix無(wú)法識(shí)別。

3.2 干擾圖像的影響

在相同條件下，背景干擾少的圖像識(shí)別率較高，尤其當(dāng)北京具有與Data Matrix類(lèi)似矩形狀圖形時(shí)。在光照較好的條件下，測(cè)試金屬零件上的Data Matrix識(shí)別率。在有背景干擾的情況和用子緩沖區(qū)屏蔽一些背景干擾的情況各測(cè)得10組數(shù)據(jù)，分別如表2所示。

表1 待測(cè)Data Matrix與攝像頭的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)識(shí)別的影響

可見(jiàn)，用于緩沖區(qū)屏蔽一些無(wú)用的背景圖像后，識(shí)別效果總體上要略好于未屏蔽。

3.3 光源的影響

光源對(duì)識(shí)別成功率的影響反映在圖像整體的明暗對(duì)比度上。對(duì)金屬零件上的Data Matrix而言，其更多的是影響符號(hào)的清晰程度。光源位置如果選取不得當(dāng)，由于金屬的反光特性，金屬表面會(huì)形成一片亮度特別大的鏡面反射區(qū)，給Data Matrix圖像造成強(qiáng)烈的干擾。

一種比較好的辦法是用側(cè)光的辦法。由于金屬零件上的Data Matrix碼是氣動(dòng)打印產(chǎn)生的，打印處會(huì)有高低起伏，這些區(qū)域的反光是溫反射，不同于其他區(qū)域的鏡面反射光，側(cè)光助于把點(diǎn)陣與金屬反光的背景分開(kāi)，將攝像頭避開(kāi)了金屬的鏡面反光。圖4對(duì)比了側(cè)光和反射光下的二維碼狀態(tài)。

3.4 識(shí)別程序的適應(yīng)性

識(shí)別程序的適應(yīng)性指適應(yīng)不同尺寸和打印類(lèi)型Data Matrix的能力。本文中考慮的打印類(lèi)型有金屬表面氣動(dòng)打印、金屬表面電動(dòng)針式打印和標(biāo)準(zhǔn)紙面激光打印三種。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，程序?qū)鈩?dòng)式打印Data Matrix碼的識(shí)別能力普遍好于同樣是金屬材質(zhì)的電動(dòng)針式打印Data Matrix碼。不同尺寸的識(shí)別率基本相等。打印在紙上的標(biāo)準(zhǔn)Data Matrix由于圖形標(biāo)準(zhǔn)、顏色穩(wěn)定、分辨率高等因素?zé)o需作太多的圖像增強(qiáng)和膨脹就能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別，識(shí)別率非常高。