奶粉罐內(nèi)壁缺陷視覺檢測系統(tǒng)研發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、奶粉罐是一種特殊的食品包裝容器,對(duì)其質(zhì)量要求隨著家長們的普遍關(guān)注變得越來越高。然而在生產(chǎn)過程中不可避免會(huì)有異物(油漆、膠粒、污物等)出現(xiàn)在罐體的內(nèi)壁以及底部位置。這些異物一旦未被發(fā)現(xiàn),在灌裝過程中與食品混合在一起,長時(shí)間會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化,經(jīng)人食用后,可能造成較嚴(yán)重的后果。
　　為實(shí)現(xiàn)奶粉罐內(nèi)壁缺陷的自動(dòng)檢測,本文針對(duì)某企業(yè)奶粉罐的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境,研發(fā)了奶粉罐內(nèi)壁缺陷的視覺檢測系統(tǒng),并對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。論文的主要研究工作包括:<

2、br>　　(1)根據(jù)企業(yè)對(duì)檢測系統(tǒng)提出的主要技術(shù)指標(biāo)和要求,設(shè)計(jì)了奶粉罐內(nèi)壁缺陷視覺檢測系統(tǒng)的總體方案和工作流程。
　　(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與搭建。根據(jù)檢測環(huán)境和技術(shù)指標(biāo)要求,對(duì)系統(tǒng)的光源、相機(jī)、鏡頭和圖像采集卡進(jìn)行了選型設(shè)計(jì);并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的定位與控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)奶粉罐圖像的實(shí)時(shí)獲取以及對(duì)不合格奶粉罐的精確剔除。
　　(3)算法研究與系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。通過圖像濾波和圖像增強(qiáng)方式對(duì)罐體圖像進(jìn)行預(yù)處理,改善圖像質(zhì)量,凸顯圖像特征;根據(jù)

3、軟件設(shè)計(jì)方案,采用LabVIEW技術(shù)編寫了系統(tǒng)軟件,并從參數(shù)設(shè)置、檢測監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理三個(gè)部分對(duì)軟件系統(tǒng)的主要模塊及其功能進(jìn)行詳細(xì)介紹。
　　(4)檢測環(huán)境的照明是視覺檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比,選擇碗狀LED光源,并采用散射照明方式,以解決檢測對(duì)象材質(zhì)反射性強(qiáng)問題。
　　(5)奶粉罐罐體的準(zhǔn)確定位和罐壁缺陷的有效檢測的算法研究是另一關(guān)鍵技術(shù)。采用最小二乘擬合圓法完成罐口定位,并在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的Hough變換進(jìn)行改

4、進(jìn),完成噴膠焊縫定位,從而實(shí)現(xiàn)罐體的準(zhǔn)確定位,為罐壁檢測區(qū)域的確定建立基礎(chǔ);針對(duì)奶粉罐內(nèi)壁缺陷特征,將其分別歸類為點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷,配合使用Blob算法,完成對(duì)不同類型缺陷的準(zhǔn)確識(shí)別與標(biāo)記。
　　(6)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)奶粉罐內(nèi)壁缺陷視覺檢測系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)檢測實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明本文的算法對(duì)于奶粉罐罐體變形檢測效果較好,但仍存在一些過檢現(xiàn)象;改進(jìn)調(diào)試后,檢測系統(tǒng)現(xiàn)已安裝到奶粉罐生產(chǎn)線上運(yùn)行,通過現(xiàn)場檢測,其結(jié)果表明研發(fā)的奶粉罐內(nèi)壁缺陷視覺