異形瓶裝溶液可見異物的視覺檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類對產(chǎn)品質(zhì)量安全問題的日益關(guān)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(fèi)者以及更高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等的要求。
　　本文以液體產(chǎn)品自動燈檢技術(shù)為研究背景,設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)效益和社會效益。
　　首先,本文論述了工業(yè)背景下的機(jī)器視覺技術(shù),對工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品群、工業(yè)應(yīng)用以及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了

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

3、結(jié)構(gòu);給出了視覺系統(tǒng)的工作原理、流程以及電氣控制的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。然后,對可見異物檢測算法設(shè)計(jì)的難點(diǎn)進(jìn)行了分析,提出了利用液體序列圖像幀間異物運(yùn)動軌跡的連續(xù)性和方向特性進(jìn)行檢測的思路。通過對異形瓶裝溶液異物運(yùn)動軌跡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與實(shí)驗(yàn)分析,得出異物運(yùn)動的重要規(guī)律。介紹了該酒液圖像預(yù)處理步驟:先對溶液圖像進(jìn)行有效檢測區(qū)域標(biāo)定,然后利用一種基于極值均值的自適應(yīng)濾波算法對圖像進(jìn)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(yù)處理、可

4、疑運(yùn)動目標(biāo)檢測和真實(shí)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(yùn)動檢測環(huán)節(jié),淺色異物利用實(shí)時性強(qiáng)的幀差法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動檢測;針對暗色異物幀差可能產(chǎn)生空洞現(xiàn)象的缺點(diǎn),運(yùn)用基于同化填充的改進(jìn)幀差方法進(jìn)行運(yùn)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(jìn)行暗色異物識別;針對淺色異物成像的氣泡干擾,運(yùn)用Kalman濾波器進(jìn)行軌跡預(yù)測,引入軌跡方向判決條件實(shí)現(xiàn)了異物的跟蹤識別。通過抽樣檢測實(shí)驗(yàn)證明了整