基于机器视觉的香烟滤棒圆度检测算法研究

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1、国内图书分类号：TP391．4工学硕士学位论文基于机器视觉的香烟滤棒圆度检测算法研究硕士研究生：导W-申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：—‘^—．L——L韩旯旯于晓洋工学硕士测试计量技术及仪器测控技术与通信工程学院2013年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP391．4DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringInspectionofCigaretteFilterRodsRoundnesswithMachine纥sionnanessVlCandidate：Supervisor

2、：AcademicI概reeAppliedfor：Specialty：DateofOralExamination：University：HartLiangliangYuXiaoyangMasterofEngineeringTestandMetrologyTechnologyandInstrumentMarch，2013HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于机器视觉的香烟滤棒圆度检测算法研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独

3、立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由作者签日期：矽侈年争月／E1哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于机器视觉的香烟滤棒圆度检测算法研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权

4、哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：同期：卅弓年争月，FI同期：卅3年妒月，日衫年糊嘶哈尔滨理IT人学T学硕士学位论文基于机器视觉的香烟滤棒圆度检测算法研究摘要滤棒圆度是衡量香烟滤棒质量的重要指标之一，传统的滤棒检测方法与滤棒接触且容易受温度等环境因素的干扰，会对滤棒检测的效率及精度产生一定影响，而机器视觉技术是一种非接触在线测量的形状尺寸检测技术，与传统的形状尺寸检测技术相比，其具有非接触、高效率、大范围、高精度

5、等优点。因此，本文采用机器视觉检测技术对滤棒的圆度进行检测并对检测滤棒圆度的算法进行深入研究。针对滤棒图像采集的过程中可能存在粘连与模糊的情况，本文分别采用灰度均方差算子和Radon变换算法实现滤棒图像的模糊与粘连的区分。为提高清晰滤棒图像圆度检测的效率和精度，本文对传统的Hough变换算法进行了改进；对于模糊的滤棒图像本文引入主动轮廓Snake模型并对其进行了改进。文中对基于Hough变换的圆检测算法进行深入理论研究。针对传统Hough变换检测圆时间复杂高和精度低的问题，本文利用滤棒图像的先验知识提升了Hough变换检测圆的速度，并结合区域灰度重心法使滤棒图像

6、边缘定位精度达到亚像素级，实现了清晰滤棒图像的快速和高精度的圆检测，并对本文算法进行理论性能分析和实际滤棒图像的实验验证。针对传统Hough变换算法对模糊的滤棒图像处理中Hough空间确定圆参数不唯一无法选择的问题，结合模糊滤棒图像的特点，引入了主动轮廓Snake模型对模糊的滤棒图像进行检测。通过对Snake算法理论深入的研究，提出了一种改进的自动确定初始轮廓和加入曲率约束能量的Snake模型，实现了对模糊滤棒图像边缘的有效检测。从精度要求和算法复杂度方面考虑，本文采用最小二乘拟合法完成对滤棒图像离散边缘点的拟合并使用最小二乘圆法实现对滤棒圆度的评定，最后通过仿

7、真和实际实验对本文滤棒圆度检测算法进行验证。关键词机器视觉；圆度误差；Hough变换；Snake模型；滤棒哈尔滨理工人学『[学硕．}：学位论义InspectionofCigaretteFilterRodsRoundnesswithMachineVisionAbstractFilterrodroundnessiSoneoftheimportantindexesforevaluatingthequalityofthecigarette．Thetraditionalfilterroundnessdetectionmethodsrequirekeepingcontact

8、withfilterro