煙標(biāo)疊層數(shù)量機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)儀的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著煙草行業(yè)的迅猛發(fā)展，作為香煙包裝皮的煙標(biāo)在數(shù)量和質(zhì)量上也得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍。印刷工藝的多樣化和高科技防偽技術(shù)的運(yùn)用使煙標(biāo)自身的價(jià)格進(jìn)一步上升，出現(xiàn)了煙標(biāo)數(shù)量精確檢測(cè)的巨大市場(chǎng)需求。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法包括人工計(jì)數(shù)和物理測(cè)量法，這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生較大誤差，同時(shí)也由于直接物理接觸而可能造成煙標(biāo)破損。隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，憑借著無(wú)接觸和實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)的包裝、印刷工藝

2、流程中，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)疊層一般含有幾百至上千張煙標(biāo)。若使用一個(gè)相機(jī)進(jìn)行拍攝，則無(wú)法兼顧測(cè)量范圍與成像分辨率的需求;若使用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)相機(jī)在相鄰多處拍攝然后進(jìn)行拼接的話，則系統(tǒng)會(huì)過(guò)于耗時(shí)。為此，在本文中我們?cè)O(shè)計(jì)了一套使用相機(jī)陣列進(jìn)行拍攝的實(shí)時(shí)成像計(jì)數(shù)系統(tǒng)，具體的研究?jī)?nèi)容如下。
　　 ①介紹了本文的研究背景及意義，具體闡述了機(jī)器視覺(jué)的概念及工程應(yīng)用;對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外紙張計(jì)數(shù)設(shè)備的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，陳述了機(jī)器視覺(jué)計(jì)數(shù)方法，分析了研發(fā)計(jì)數(shù)設(shè)備的

3、重難點(diǎn)。
　　 ②通過(guò)分析待檢煙標(biāo)的特征，設(shè)計(jì)了合理的成像方案;介紹了成像系統(tǒng)的檢測(cè)核心器件，包括工業(yè)相機(jī)、鏡頭和光源，結(jié)合器件的各項(xiàng)參數(shù)及實(shí)驗(yàn)對(duì)比，對(duì)器件進(jìn)行了選型;詳細(xì)介紹了給光方式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇了高角度的直射光照射方式;提出了使用兩個(gè)相機(jī)組成陣列來(lái)獲取煙標(biāo)疊層的高分辨率圖像，最終搭建了一個(gè)穩(wěn)定可靠的成像系統(tǒng)。
　　 ③分析了煙標(biāo)疊層圖像的特點(diǎn)，選定煙標(biāo)的邊棱檢測(cè)作為切入點(diǎn);詳細(xì)介紹了邊緣檢測(cè)的原理和一般方法，對(duì)Ca

4、nny邊緣檢測(cè)算子進(jìn)行修改，使其僅檢測(cè)煙標(biāo)的左側(cè)邊棱;為強(qiáng)化邊緣曲線，使用限制了角度的Hough變換和一個(gè)偽直線的濾波器進(jìn)行直線檢測(cè)，獲得了每張煙標(biāo)有唯一一根直線響應(yīng)的結(jié)果;更為重要的是，為防止重疊區(qū)域內(nèi)煙標(biāo)的二次計(jì)數(shù)，使用了標(biāo)定板進(jìn)行重疊區(qū)域的定位，將相機(jī)陣列中的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行融合后得到了疊層中的煙標(biāo)總數(shù)。
　　 ④對(duì)計(jì)數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，主要包括相機(jī)控制程序、檢測(cè)計(jì)數(shù)程序、顯示主程序;介紹了該設(shè)備的操作方式以及數(shù)據(jù)流圖;對(duì)設(shè)