異形瓶裝溶液可見異物的視覺檢測技術研究.pdf

1、隨著人類對產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的日益關注,食品飲料、醫(yī)藥行業(yè)中液態(tài)產(chǎn)品的人工燈檢方法已不能滿足生產(chǎn)廠商、消費者以及更高行業(yè)標準等的要求。
　　本文以液體產(chǎn)品自動燈檢技術為研究背景,設計和開發(fā)了一種異形瓶裝溶液可見異物視覺檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了溶液質(zhì)量的在線全自動燈檢,提高了燈檢速度和精度,具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　首先,本文論述了工業(yè)背景下的機器視覺技術,對工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)的分類、結構、產(chǎn)品群、工業(yè)應用以及未來發(fā)展趨勢進行了

2、詳細介紹;并對當前國內(nèi)外在線自動燈檢設備的研制情況和液體可見異物檢測方法進行了總結和分析。其次,對工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)的設計方法給出了許多實用建議。在此基礎上提出了異形瓶裝溶液可見異物檢測系統(tǒng)的設計方案,主要創(chuàng)新點包括:設計了一種與現(xiàn)有自動燈檢裝置不同的異物與背景分離機械結構——高精度伺服控制機械手翻轉(zhuǎn)裝置,解決了瓶體形狀特異的難題;在進行大量實驗的基礎上提出了一種適于該瓶裝溶液檢測的特殊照明方案;設計了一種將翻轉(zhuǎn)機械手與轉(zhuǎn)塔相結合的流水線

3、結構;給出了視覺系統(tǒng)的工作原理、流程以及電氣控制的詳細結構。然后,對可見異物檢測算法設計的難點進行了分析,提出了利用液體序列圖像幀間異物運動軌跡的連續(xù)性和方向特性進行檢測的思路。通過對異形瓶裝溶液異物運動軌跡進行數(shù)學建模與實驗分析,得出異物運動的重要規(guī)律。介紹了該酒液圖像預處理步驟:先對溶液圖像進行有效檢測區(qū)域標定,然后利用一種基于極值均值的自適應濾波算法對圖像進行噪聲減除。最后,提出了異形瓶裝溶液可見異物的檢測識別方法:包括預處理、可

4、疑運動目標檢測和真實異物識別三個步驟。
　　針對不同特征的可見異物,本文給出了不同的檢測識別方法:運動檢測環(huán)節(jié),淺色異物利用實時性強的幀差法實現(xiàn)運動檢測;針對暗色異物幀差可能產(chǎn)生空洞現(xiàn)象的缺點,運用基于同化填充的改進幀差方法進行運動檢測。異物識別環(huán)節(jié),采用了一種基于組合幀的異物識別方法進行暗色異物識別;針對淺色異物成像的氣泡干擾,運用Kalman濾波器進行軌跡預測,引入軌跡方向判決條件實現(xiàn)了異物的跟蹤識別。通過抽樣檢測實驗證明了整