随着工业4.0在国内的大力推进,汽车制造业的发展和成熟使得相关制造产业蓬勃发展。在铸造件制造工业现场,为推动生产管理、把控产品质量,给产品铸上批次号字符并进行跟踪溯源成为一种必要手段。本文针对盘型铸造件生产线产品批次号识别系统响应时间长、识别误码率高及识别易混淆等问题,提出了一种基于光度立体技术的盘型铸件字符识别方法,能够有效避免铸造件字符与背景对比度低引起的字符混淆以及加工过程中产品无序摆放导致的批次号无法识别或误识别等问题,实现生产制造过程的智能化,本文完成的主要工作如下:首先,本文根据现场技术需求设计了盘型铸造件字符识别系统整体方案,根据技术指标确定了盘型铸造件字符识别系统中各装置和设备的选型,构建出基于机器视觉的盘型铸造件字符识别系统。其次,针对盘型铸造件字符区域与背景同色以及对比度低的问题,结合光度立体技术,采用了一种基于曲率计算的梯度数据处理方法重建图像;利用高斯滤波对重建图像去噪;结合先验知识提出了一种针对盘型铸造件的特定字符定位方法;用Radon变换方法校正定位到的字符区域,通过投影分析分割单个字符,最后用线性算法归一化字符样本。然后,针对盘型铸造件字符识别过程中的因字符旋转与相近结构混淆导致现行识别方法效果差的问题,结合局部HOG特征与旋转不变LBP特征提取方法,提出了一种局部HOG与多层旋转不变性LBP融合特征方法。针对盘型铸造件字符样本少的特性,选用了支持向量机作为分类器。经实验验证,文中提出的融合特征能够有效解决字符旋转与相近结构字符间混淆引起的识别率低问题。最后,设计了盘型铸造件字符识别系统,实现了光源控制、图像采集、处理与分析及人机交互等功能。在软件平台上对字符识别系统进行验证,实验结果表明采用的梯度数据处理方法效果理想,提出的一种局部HOG与多层旋转不变性LBP融合特征结合支持向量机分类器能有效降低混淆与旋转字符的误识别率,满足项目的指标要求。因此,本文所设计的基于光度立体技术的盘型铸造件字符识别系统达到预期的效果,可应用在刹车盘加工过程中,提高制造行业产品质量。