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专利号: 2024116309841
申请人: 嘉兴大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:包括:图像采集模块,能够根据被采集对象的面积A调整不同的分辨率来获取被采集对象的图形文字图像数据;

图像处理模块,用于对图形文字图像数据进行预处理,包括去噪、增强和矫正操作;

数据分析模块,采用AI视觉技术对预处理后的图形文字图像数据进行分析,获取图像清晰度数据、去噪效果数据、增强效果数据、位置准确性数据及颜色数据,通过图像清晰度数据计算得到图像清晰度C,通过去噪效果数据计算得到去噪质量Q,通过增强效果数据计算得到增强效果E;通过图像采集清晰度C、去噪质量Q和增强效果E计算出文字质量评估得分B,根据文字质量评估得分B评估文字质量是否符合标准,通过位置准确性数据计算出位置偏差均值P,根据位置偏差均值P评估位置准确性是否符合标准,通过颜色数据计算出颜色偏差均值K,根据颜色偏差均值K评估颜色一致性是否符合标准;

结果输出模块,根据数据分析模块的评估结果,判断印刷效果是否合格;

根据面积A调整分辨率的方法如下:

获取采集设备的参数数据,参数数据包括水平像素数M和垂直像素数N;

通过水平像素数M和垂直像素数N及面积A计算出分辨率R,所依据公式如下:;

其中,水平像素数M和垂直像素数N的取值范围均为[100,5000];

评估文字质量是否符合标准的方法如下:

通过图像采集清晰度C、去噪质量Q和增强效果E计算出文字质量评估得分B,所依据的公式为:;

其中:α是图像采集清晰度C的权重系数,取值范围0.2~0.3,β是去噪质量Q的权重系数,取值为0.3~0.4,γ是增强效果E的权重系数,取值范围0.3~0.5,α+β+γ=1;

预设合格文字质量评估得分阈值DR,将文字质量评估得分B与预设文字质量评估得分阈值DR进行比较,若B≥DR,则文字质量符合标准,若B<DR,则文字质量不符合标准;

计算颜色一致性评估的方法如下:

颜色数据至少包括:标准颜色红色R值aj、标准颜色绿色G值cj、标准颜色蓝色B值ej、检测到的颜色红色R值bj、检测到的颜色绿色G值dj和检测到的颜色蓝色B值wj;

通过颜色数据计算出颜色偏差均值K,所依据公式如下:

;

其中:aj是第j个标准颜色样本,bj是第j个检测颜色样本,j是颜色样本的序号,取值范围是1、2、3...m,m是检测的颜色样本数量,取值范围为[0,255];

预设合格颜色偏差均值范围为[DA,DB],将颜色偏差均值K与合格颜色偏差均值范围进行比较,若DA≤K≤DB,则颜色一致性符合标准;若K<DA或K>DB,则颜色一致性不符合标准。

2.根据权利要求1所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:计算图像采集清晰度C的方法如下:图像清晰度数据包括采样频率fs和光学系统像差L;通过水平像素数M、垂直像素数N、采样频率fs和光学系统像差L计算图像采集清晰度C,所依据的公式如下:;

其中:采样频率fs,取值范围为[10,100],光学系统像差L取值范围为[0,10]。

3.根据权利要求2所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:计算去噪质量Q的方法如下:去噪效果数据包括原始图像像素值f(i,v)、去噪后图像像素值g(i,v)、图像行数T和图像列数H;通过原始图像像素值f(i,v)、去噪后图像像素值g(i,v)、图像行数T和图像列数H计算出去噪质量Q,所依据公式如下:;

其中:f(i,v)是去噪前的图像像素值;i表示图像中像素点在水平方向上的位置坐标,i取值范围是从0到图像行数T‑1;v表示图像中像素点在垂直方向上的位置坐标,v的取值范围是从0到图像列数H‑1;g(i,v)是去噪后的图像像素值。

4.根据权利要求3所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:计算增强效果E的方法如下:增强效果数据包括原图像像素值zt和增强后图像像素值yt,通过原图像像素值zt和增强后图像像素值yt计算出增强效果E,所依据的公式如下:;

其中,增强效果E的取值范围为[1,10];zt是第t个原图像的像素,yt是第t增强后的像素,t表示图像的序号,取值为1、2、3...n,n是图像中的特定样本数量,取值为正整数。

5.根据权利要求4所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:计算矫正误差J的方法如下:矫正误差数据包括矫正后理想位置pr和实际矫正后位置qr,通过矫正后理想位置pr和实际矫正后位置qr计算出矫正误差J,所依据公式如下:;

其中:pr是第r个校正后像素点的像素,qr是第r个像素点实际校正后的像素,r表示像素点的序号,r的取值为1、2、3、...k,k为参与矫正误差计算的像素点总数,取值为正整数。

6.根据权利要求5所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:位置准确性评估的方法如下:位置准确性数据至少包括:标准位置坐标ru和检测位置坐标gu,通过标准位置坐标ru和检测位置坐标gu计算出位置偏差均值P,所依据的公式如下:;

其中:ru是第u个标准位置坐标的位置点,gu是第u个检测位置坐标,u是位置点的序号,取值范围是1、2、3...s,s是参与位置准确性评估的位置点总数,取值为正整数;

预设合格位置偏差均值范围为[DS,DH],将位置偏差均值P与合格位置偏差均值范围[DS,DH]进行比较,若DS≤P≤DH,则位置准确性符合标准,若P<DS或P<DH,则位置准确性不符合标准。

7.根据权利要求6所述的一种基于AI视觉的透明瓶体曲面印刷图形文字检测系统,其特征在于:根据数据分析模块的评估结果,判断印刷效果是否合格的方法如下:当文字质量、位置准确性和颜色一致性均满足以下三个条件:;

可判断印刷效果合格;否则不合格。