工业标牌在机械机电产品中的应用非常普遍,承载产品信息的字符主要是通过机械加工等方法直接制作在标牌表面,该种类型的字符因具有无色差和立体两大特点,故又叫无色差立体字符。也正是基于字符的这种特点,现有的字符识别技术难以直接应用于标牌识别。而随着制造业信息化的飞速发展,标牌信息的自动录入技术就成为企业现代化的迫切需求。本文在山东省中青年科学家科研奖励基金(2010BSE27139)资助下,开展了如下研究工作：针对本系统所要解决的问题,对传统的光学三维测量法进行了适当的改进,将系统测量重点集中于字符立体的特点上。从主动式三角测量的原理入手,推导出了像坐标系中点的坐标与空间中字符上对应点的坐标之间的关系式,构建了无色差立体字符图像采集系统的理论依据。根据所要测量的字符字库参数,选取了系统所应用的各个硬件,并以此为依托对系统当中的关键参数进行了标定。考虑到字符目标较小以及测量系统的精度问题,又对理论标定的参数进行了验证。构建了实验平台,进行了初步实验,针对系统所存在的遮挡特性,又进一步对标定的参数进行了合理优化,使得实验结果初步达标。修正了实验平台并大批量的进行实验。处理实验所得的图像,通过分析图像的灰度分布合理的选择了阈值,将原始实验图像进行了灰度阈值变换,并针对滤掉背景的结构光进行了中心线提取,采用了改进后的剪枝算法去除了毛刺,使所得的中心线具有单向一致性。针对因标牌质地导致的反光性不均匀而产生的有缺陷图像,又采取了相应的图像增强手段突出结构光畸变量等有用信息。提出了字符高度信息的灰度值转化的算法,即将结构光中心线的畸变程度转化为与之相应的灰度值的图像处理新方法,不仅简化了光学测量中复杂的算法,而且很好的实现了系统的设计目的,图像叠加的结果完整的呈现了字符的轮廓。最后,通过与其他方法所得字符的灰度图像进行了比对,验证了系统的可执行性。研究了本系统字符识别的自身特点,采用了较为合理的方法进行了字符的定位切分和大小归一化。基于系统的最终识别目的,选用了模板匹配法和VTD-HTD识别法分别对字库的数字字符进行了识别,通过实验发现单一的识别算法无法满足系统的要求,进而提出了基于VTD-HTD分类的模板匹配法,实验结果证明在本文所述实验条件和样本下,该方法达到较高的识别率可以满足要求。