玻璃瓶垂直度和異物的工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、玻璃瓶垂直度以及瓶底異物檢測是玻璃瓶質(zhì)量檢測的重要方面之一。目前國內(nèi)玻璃瓶生產(chǎn)廠家大多采用原始的人工目測法,該方法不僅效率低、漏檢率高、準確性差,而且檢驗標準也很難達到一致。少部分廠家引進了國外的驗瓶機,但由于國外驗瓶機大多采用機械裝置與玻璃瓶直接接觸的方法,從而存在造價高、靈活性差等缺點,特別地,對垂直度的測量目前國內(nèi)外均尚無成熟的檢測設(shè)備。本文獨辟溪徑,通過綜合利用非接觸的傳感方式和先進的模式識別理論,研究和實現(xiàn)了玻璃瓶的無接觸式在

2、線自動檢測。所開發(fā)的系統(tǒng)不僅性價比高、檢測范圍廣,而且具有良好的人機交互界面,升級方便。對玻璃瓶垂直度測量是采用基于計算機立體視覺的方法,該方法通過非接觸的傳感方式,用兩臺攝像機(它們的主光軸相互垂直)正對玻璃瓶同時分別采集一幅圖像,然后采用邊緣檢測算子對其中的一幅瓶子圖像進行邊緣提取,并對其輪廓進行跟蹤和連接處理,接著以凈輪廓圖為基礎(chǔ)求出瓶口中心、瓶底中心以及瓶子中軸,最后計算出中軸與兩中心連線之間的夾角,則垂直度等于玻璃瓶的實際高度

3、乘以夾角的正切值,用同樣的方法計算出另一幅圖像瓶子的垂直度,則總的垂直度為兩垂直度平方和的方根。文中還分析了影響垂直度精度的兩種主要誤差--角度誤差和標準誤差。實際檢測表明該方法測量準確、效率高、魯棒性好,相對誤差一般介于6.1％~7.7%之間。結(jié)合實際生產(chǎn)的需要,通過對瓶底異物圖像進行大量采集和深入研究,針對不同的圖像質(zhì)量,提出了采用分區(qū)自適應(yīng)的異物檢測方法。該方法是采用“瓶底照亮、瓶口拍攝”的方案進行圖像采集,對采集到的瓶底圖像先綜

4、合運用閾值分割、Hough變換等方法進行預(yù)處理,得到有效瓶底區(qū);然后將有效瓶底分成三個不同的區(qū)域;接著分區(qū)域進行異物生長,找到可疑異物,在此基礎(chǔ)上對可疑異物進行特征提取和選擇;最后,通過設(shè)計分類器實現(xiàn)瓶底異物的自動定位與真?zhèn)闻袆e。實驗表明,該方法的正確判別率達95%,最小剔除標準可達到1.5mm×1.5mm。為了進一步提高軟件的處理速度,我們采用了兩種優(yōu)化方法對檢測軟件進行了速度優(yōu)化,第一種是編譯器自帶優(yōu)化器優(yōu)化;第二種是 MMX(Mi