信息识读(一维码/二维码识别)

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本文将介绍一维码/二维码识别场景下的工件识别配置流程。该方式用于读取目标物体上的一维码或二维码信息,获取物料编码、序列号等标识数据。

单击配置向导,选择信息识读场景,并选择一维码/二维码识别方式,即可进入该配置流程。

使用流程

整体识别流程包括四个步骤:

information reading process
  1. 图像预处理:对输入图像进行色彩转换、增强、降噪、形态学变换等预处理,提升图像质量,突出目标物体特征并减少背景干扰,为后续一维码/二维码识别提供可靠的数据基础。

  2. 位姿对齐:设置识别区域,并通过对齐操作使识别目标与模板对齐。可根据识别目标特征选择合适的校正方式,灵活配置参数,消除位置与角度偏差,提升识别准确性和结果可靠性。

  3. 信息识读:在对齐后的图像中设置目标区域和屏蔽区域,配置一维码/二维码识别、数量判定和超时判定等参数,并运行查看识别结果。

  4. 通用设置:配置输出端口,输出识别结果和关键信息,满足产线自动化检测和数据追溯需求。

图像预处理

在识别目标物体之前,可根据输入图像质量,选择开启转换图像色彩空间或图像预处理,进行相应的参数调整,使图像特征更清晰,从而提高识别的准确度和效率。

转换图像色彩空间

转换图像色彩空间可以将输入图像从一种色彩空间转换为另一种色彩空间,例如从 BGR 转灰度图、BGR 转 HSV等。通过色彩空间的转换,可以更好地突出图像特征,方便后续图像处理。

具体参数说明和调参案例请阅读 转换图像色彩空间。

图像预处理

在图像预处理中,可以对输入图像进行增强、降噪、形态学变换、灰度反转、边缘提取等预处理操作。

具体参数说明和调参案例请阅读 图像预处理。

预览预处理结果

完成上述参数设置后,可单击运行步骤或运行工程预览预处理结果。

然后,单击下一步进入工件识别流程。

位姿对齐

完成图像预处理后,进行位姿对齐设置。通过设置识别区域和校正参数,将当前图像中识别目标的位姿修正为与模板一致,确保后续识别的准确性与可靠性。

添加校正设置

进入位姿对齐流程后,需要新建校正参数组。系统支持创建多个参数组,每个参数组都可以独立设置识别区域和参数,互不影响。

单击添加按钮,进入新建参数组窗口。在创建参数组时,需要根据图像特征选择合适的校正方式,并配置相应参数。

add parameter group

目前支持以下三种校正方式:

  • 不启用校正:直接使用原始输入图像进行识别,不进行任何位姿对齐处理。适用于识别目标在图像中的位置相对固定、对校正精度要求不高的场景。

  • 2D 对齐:通过平移和旋转操作,将识别目标的位姿与模板对齐。该方式可提取识别目标的边缘轮廓,并采用边缘匹配算法实现精准对齐,适用于识别目标位置不固定,具有明显固定轮廓的场景。具体配置可阅读 2D 对齐。

  • 2D Blob 对齐:用于检测图像中的明暗区域(即 Blob)。根据 Blob 的几何特征(如面积、质心等)筛选出目标 Blob,并计算其最小外接旋转矩形。随后调整图像位姿,使目标 Blob 的质心与图像中心点重合,并将其最小外接旋转矩形的主轴与图像坐标轴对齐。具体配置可阅读 2D Blob 对齐。

完成参数组创建后,右键单击参数组名称,或直接单击其右侧的功能按钮,即可执行重命名、删除或创建副本等操作。

parameter group management operation

2D 对齐

2D 对齐是一种通过平移和旋转操作,使输入图像中的识别目标与模板对齐的校正方式。可消除因识别目标位置不一致带来的识别误差,提升识别稳定性。选择该方式后,需要依次完成识别区域设置、模板设置和识别参数调优。

设置识别区域

用于设置对齐的有效范围。框选时需完全覆盖识别目标,并在其四周预留适当余量,以确保对齐操作的稳定性和后续识别的准确性。可根据实际需求,选择全部为识别区域或自定义识别区域。选择自定义后,需单击“框选”按钮手动框选识别区域。

  • 全部为识别区域:对整张图像进行识别,通常适用于识别目标分布较广的场景。

  • 自定义识别区域:仅对框选区域进行识别,通常适用于只需关注图像中某一部分,或希望排除无关区域(如背景、夹具等干扰)的场景,有助于提升识别效率和准确率。

识别工件

设置工件模板

在设置好识别区域后,选择或编辑模板,用于后续识别目标的定位与匹配。单击编辑按钮,进入 2D 匹配模板编辑器。

应从图像中选取具有代表性且稳定的边缘特征生成模板,以确保系统后续能够在图像中自动搜索并准确定位与模板特征一致的工件,同时保证匹配结果的唯一性与稳定性。详细说明请参考 2D 匹配模板编辑器。

每次完成模板编辑后,需单击更新以应用最新配置。
调整识别参数

选择模板后,可单击运行步骤查看模板匹配结果和识别效果。

若识别效果不理想,可根据识别目标的特征和需求调整其他参数,以优化识别效果。

具体参数说明请参考 2D 对齐。

随后,单击下一步进入防错检查流程。

2D Blob 对齐

2D Blob 对齐是一种基于 Blob 的校正方式。该方式从图像中检测所有 Blob,并筛选出几何特征最显著的 Blob,随后调整图像位姿,使目标 Blob 的质心与图像中心点重合,并将其最小外接旋转矩形的主轴与图像坐标轴对齐。选择 2D Blob 对齐后,需要依次完成识别区域设置和识别参数调优。

设置识别区域

用于设置对齐的有效范围。框选时需完全覆盖识别目标,并在其四周预留适当余量,确保对齐操作的稳定性和后续识别的准确性。可根据实际需求进行自定义设置。

系统支持矩形与圆形两种框选模式,并允许混合添加多个区域。即在同一张图像上,可同时存在多个矩形或圆形识别区域,以满足复杂场景下的识别需求。

识别工件

完成识别区域设置后,可根据识别目标的特征和需求调整其他参数,以优化识别效果。

具体参数说明和调参建议请参考 2D Blob 对齐。

你也可以通过 调参案例 进一步了解各参数的使用。

查看运行结果

完成上述参数设置后,可单击运行步骤或运行工程查看运行结果。

随后,单击下一步进入防错检查流程。

信息识读

对齐图像后,在指定图像区域内识别一维码或二维码。该流程复用AI 一维码/二维码识别步骤的识别参数。

当前显示的是上一步选定的校正设置。如需切换校正参数组,请返回上一步进行切换。

设置目标区域

在设置目标区域中,单击矩形或圆形绘制按钮,然后在数据可视化区拖动以绘制目标区域。目标区域应覆盖待识别的一维码/二维码。

如需排除目标区域内的无关背景或干扰,可在设置屏蔽区域中单击多边形绘制按钮,在数据可视化区绘制屏蔽区域。如需移除屏蔽区域,单击清空。

一维码设置

参数 解释

码制

参数解释:选择需要识别的一维码码制。选择后,步骤将仅识别所选码制的一维码,有助于减少误识别并提升识别效率。

值列表:全选、Code 128、Code 39、Code 93、EAN、UPC

码极性

参数解释:设置待识别码图的明暗极性。根据码和背景的颜色关系选择极性,可减少误识别并提高识别稳定性。

值列表:

  • 白底黑码:识别浅色背景上的深色码。

  • 黑底白码:识别深色背景上的浅色码。

启用形变校正

参数解释:启用后,步骤会在识别过程中校正码的形变,以提高一维码/二维码识别成功率。该校正仅用于识别,不会修改原图。启用后会增加步骤处理耗时。

二维码设置

参数 解释

码制

参数解释:选择需要识别的二维码码制。选择后,步骤将仅识别所选码制的二维码,有助于减少误识别并提升识别效率。

值列表:全选、DM Code、QR Code

码极性

参数解释:设置待识别码图的明暗极性。根据码和背景的颜色关系选择极性,可减少误识别并提高识别稳定性。

值列表:

  • 自动:同时识别浅色背景上的深色码和深色背景上的浅色码。

  • 白底黑码:识别浅色背景上的深色码。

  • 黑底白码:识别深色背景上的浅色码。

启用形变校正

参数解释:启用后,步骤会在识别过程中校正码的形变,以提高一维码/二维码识别成功率。该校正仅用于识别,不会修改原图。启用后会增加步骤处理耗时。

DM Code码尺寸

参数解释:设置待识别的 DM Code 码的尺寸。指定尺寸后,步骤仅按该尺寸进行识别,可提高识别速度并减少误识别。若不确定实际码尺寸,可选择“自动”,步骤将自动判断 DM Code 码尺寸。

值列表:自动、10*10、12*12、14*14、16*16、18*18、20*20、22*22、24*24、26*26、32*32、36*36

QR Code码尺寸

参数解释:设置待识别的 QR Code 码的尺寸。指定尺寸后,步骤仅按该尺寸进行识别,可提高识别速度并减少误识别。若不确定实际码尺寸,可选择“自动”,步骤将自动判断 QR Code 码尺寸。

值列表:自动、21*21、25*25、29*29、33*33, 37*37、41*41

通用设置

参数 解释

排序方式

参数解释:设置多个一维码/二维码识别结果的排序方式。步骤以码中心点坐标为基准对识别结果进行排序。输出端口中的码内容、码制、码中心位姿、码轮廓和单个码判定结果将按照该排序方式输出。

值列表:

  • 先X后Y:先按 X 坐标排序,再按 Y 坐标排序。适用于码主要沿水平方向排列的场景。

  • 先Y后X:先按 Y 坐标排序,再按 X 坐标排序。适用于码主要沿垂直方向排列的场景。

  • 自动网格排序:自动按网格结构排序。根据码中心点的 Y 坐标邻近关系,将多个码自动划分为多行;同一行内按 X 坐标排序,行与行之间按 Y 坐标排序。适用于多个码呈规则行列分布的场景。

校验方式

参数解释:设置一维码/二维码识别结果的校验方式,用于判断识别结果是否符合对应标准或规则。校验结果将通过“单个码判定结果”和“全部码判定结果”端口输出。

启用数量判定

参数解释:启用后,步骤会判断实际识别到的一维码/二维码数量是否等于期望数量,并将该结果作为“全部码判定结果”的判定条件之一。

期望数量

参数解释:设置期望识别到的一维码/二维码数量。

调节说明:勾选启用数量判定后,需设置该参数。

启用超时判定

参数解释:启用后,可设置识别超时时间。若步骤运行时间超过设定时间仍未完成识别,“全部码判定结果”端口输出 false。如果当前时间内识别到了码,则其他端口输出识别到的信息。如果当前时间未识别到码,则其他端口无输出。

超时时间

参数解释:设置单次识别的最长时间,单位为毫秒(ms)。

调节说明:勾选启用超时判定后,需设置该参数。

步骤实际运行时间可能略长于该值,属于正常现象。

可视化设置

参数 解释

字体缩放比例

参数解释:设置可视化图片上的文本字体缩放比例。

查看运行结果

完成上述设置后,单击运行步骤或运行工程,查看数据可视化区中的识别结果。在结果详情中,可查看识别结果个数和运行节拍。

确认识别结果后,单击下一步进入通用设置流程。

通用设置

在该流程中,可对视觉识别以外的辅助功能进行设置,目前支持配置输出端口。

配置输出端口

此处可根据实际需求,选择输出端口。默认会输出一维码/二维码内容。

  • 一维码/二维码位置:输出一维码/二维码在图像中的位置。

  • 一维码/二维码校验结果:表示一维码/二维码校验是否通过。校验通过输出 true,反之输出 false。该端口仅在开启判定逻辑后显示。

在勾选该端口后,2D 工件识别步骤将实时新增对应的输出端口。

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