图像处理在胶囊外形缺陷检测中的应用

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1、第２３卷第３期中国计量学院学报Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．３２０１２年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙＳｅｐ．２０１２【文章编号】１００４－１５４０（２０１２）０３－０２３９－０７图像处理在胶囊外形缺陷检测中的应用王娟，周永霞，徐冰俏，王康健（中国计量学院信息工程学院，浙江杭州３１００１８）【摘要】在企业产品质量检测中，图像处理技术已经发挥着越来越重要的作用．现针对工业流水线上在线缺陷检测系统中的图像处理单元，对胶囊图像采用改进的中值滤波算法、双峰直方图法、形态学操作、Ｈｏｕｇｈ直线检

2、测等方法进行处理，得到胶囊的面积、周长，胶囊壁的长度，胶囊两端圆弧的近似长度等特征参数，进而达到识别胶囊外形是否合格的目的．【关键词】胶囊缺陷检测；双峰直方图；形态学处理；边缘检测【中图分类号】ＴＰ３９１【文献标志码】ＡＩｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｎｃａｐｓｕｌｅｓｈａｐｅｄｅｆｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎＷＡＮＧＪｕａｎ，ＺＨＯＵＹｏｎｇ－ｘｉａ，ＸＵＢｉｎｇ－ｑｉａｏ，ＷＡＮＧＫａｎｇ－ｊｉａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇ

3、ｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ，ｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｐｌａｙｅｄａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｉｐｅｌｉｎｅｏｎ－ｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ，ｔｈｅｉｍａｇｅｏｆｃａｐｓｕｌｅｗａｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇ

4、ａｌｇｏｒｉｔｈｍｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＴｗｏＰｅａｋｓｈｉｓｔｏｇｒａｍ，ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅＨｏｕｇｈｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｃｈａｒａｃｌｅｒｉｓｔｉｃｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓａｃｈａｓｔｈｅａｒｅａ，ｔｈｅｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｅ，ｔｈｅｗａｌｌｌｅｎｇｔｈ，ｔｈｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｃｉｒａｕｌａｒａｒｃｓｏｆｂｏｔｈｅｎｄｓｏｆｔｈｅｃａｐｓｕｌｅ，

5、ｔｈｕｓｒｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｃａｐｓｕｌｅｓｈａｐｅｉｓｑｕａｌｉｆｉｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｐｓｕｌｅｄｅｆｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｂｉｍｏｄａｌｈｉｓｔｏｇｒａｍ；ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ机器视觉是研究计算机模拟生物宏观视觉的人力、物力．在现代自动化生产过程中，人们功能的科学和技术，即用摄像机和计算机等仪通过流水线检查胶囊成品质量，大大提高了效器设备代替人眼对目标进行测量、跟踪和识别，率，降低了成本．视觉缺陷检测系统一般的解决并加以判断

6、．主要用于工业检测、精密控制、自方法为：在流水线上，当药片到达指定位置时，动生产流水线及显微医学等领域．制药与食品启动触发部件，摄像头开始拍摄，数据经过采集行业中，在以往人工检测胶囊质量时，耗费大量传送到电脑，进行图像处理．这些图像数据可能【收稿日期】２０１２－０６－１９【基金项目】国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．６１１００１６０）．【作者简介】王娟（１９８９）女，陕西省咸阳人，硕士研究生．主要研究方向为图像处理．２４０中国计量学院学报第２３卷包含药片的各种缺陷信息，通过图像处理单元中的算法识别分类有缺陷的图像．不合

7、格的胶囊如果被检测出来，机器就会得到一个信号，从而将不合格胶囊剔除．［１］左奇、史忠科提出了一种基于机器视觉的检测方法来实现胶囊完整性的识别．该文中为避免二值化处理产生的错误分割，采用局部二值化方法，以边缘提取为基础，对投影和形态滤波确定图１采集的图像的每个胶囊存在区域进行二值化处理，从而取得Ｆｉｇｕｒｅ１Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｍａｇｅ［２］良好的分割效果．叶青松在药丸实时检测中经过对药丸检测的详细分析，提出了完整的工作循１图像预处理环模式．在每次工作循环中，首先获取图像，然后依次进行预处理、目标识别、形状检测、尺寸检

8、测、图像中不可避免地伴有噪声的影响，这会对和颜色检测，全部合格后才判定为合格品．形状检图像的定位、识别带来很大的影响．噪声是图像中测就是判断药丸是否完整光滑，方法是判断药丸不应该存在的小污点，它们是在图像的拍摄或者图像的边界像素到质心的距离是否超出偏差；尺传送过程中产生的．必须在图像处理之前对其进寸检测的方法是计算药丸图像的面积，并以此判行噪声