基于机器视觉的啤酒瓶检测研究

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1、摘要机器视觉技术以高速度、高精度而被广泛应用于汽车、机械加工、电子、包装、食品等各个行业。本课题利用机器视觉技术设计了一套对空啤酒瓶进行检测的系统。整个系统以机械、电子、软件、图像处理为基础，结合各种辅助器件协调工作，完成检测有缺陷或异物等不合格的空啤酒瓶。本论文针对空啤酒瓶检测系统涉及的几个关键技术进行了以下研究工作：1、根据机器视觉技术应用到工业检测上的特点，设计了一套空瓶检测的装置。该装置的设计内容主要包括三个方面，一、采集设备的选择(二r：业相机、图像采集卡、镜头)：二、针列空啤酒瓶的光源和照明设计；三、机械装置设计。该装置能采集较好质量的瓶口、瓶底、瓶身图像。解

2、决了瓶口反射和瓶口光照不均匀性的问题以及瓶底图像采集困难的问题；可对相机和光源调节进行影响因素分析：元件采用滑动可调的固定方式使调试更容易。2、研究了针对啤酒空瓶检测(瓶口、瓶底、瓶身)的算法。瓶口缺陷检测关键在圆心定位和边缘的检测。圆心定位使用Hough变换并对其进行了改进，比其它定位方法准确。边缘检测使用形态学，可得到连续的单像素边缘：瓶底异物检测关键在分割，这罩用OSTU法和灰度特征相结合的方法，可较好地检测到细小异物；瓶身检测通过软件分析去除反射区域影响，并根据裂纹形状的特点得到较好的结果。研究表明，采用上述方法能检测出不合格的空啤酒瓶。3、利用vc++开发环境丌

3、发了一套空瓶检测可视化软件。检测软件的整体规划采用模块化的思想，即把图像采集、系统调度、图像处理、通讯的功能划分为模块进行实现和管理。每个模块拥有各自的进程。利用多线程技术、线程通信技术实现模块间的数据共享。4、设计了啤酒空瓶检测的外围控制部分．以可编程控制器作为外围控制的核心。控制部分完成的功能主要有控制运动、监测外围状态、与主机通讯把外围状态传送给主机、接收主机检测结果并控制执行机构完成剔除操作。5、分析了光源强弱、照明方式、物距、目标移动或震动等关键因素对机器视觉系统的影响，并对这些因素进行了实验和数据分析。关键词：机器视觉检测技术空瓶图像处理自动控制北京川}’人学

4、1．学硕十等’位论文AbstractMachine’visiontechniqueiSusedtoautomaton，electron，mannfacture，packaging．foodandotherfieldscharacterizedbyhighspeedandhighaccuracyInthisprojectbeerinspectionsystemisdesignedbasedonmachine—visionSystemrelatestooptics，electronics，mechanics，software，andimageprocessing．Itcani

5、nspectthedefectiveemptybottlewithotherauxiliaryequipment．Thesismainlyaimsatresearchonpivotaltechniquecontactingcompactlywithemptybottleinspection：1、Accordingtotheapplicationcharacteristicofmachine-vision．inindustryinspection．Anapparatusforemptybottleinspectionjsdesigned．Apparatusincludeth

6、reeparts，First，acquisitionequipmentselection(industrycamera，imageacquisitioncard，lens)；Second，illuminationapparatusisdesigned；Third，fixationmachineisdesigned．Itcanaquiregoodimagebytheapparatus．Anditsolvesthereflectionofbottle—mouthanddifficultwithacquiringbottle—bottomimageItincludesadjus

7、tmentforthecameraandlamp，componentfixationwithslipslotandSOon2、ThesisemphasizesonarithmeticresearchforemptybeerbottleimageprocessingBottle—mouthinspectionarithmeticfoucusesonhowtoplacethecenterofcircleanddetectedge．CenterisplacedbyHoughtransformandplacementisaccurat