玻璃瓶垂直度和異物的工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、玻璃瓶垂直度以及瓶底異物檢測(cè)是玻璃瓶質(zhì)量檢測(cè)的重要方面之一。目前國(guó)內(nèi)玻璃瓶生產(chǎn)廠家大多采用原始的人工目測(cè)法,該方法不僅效率低、漏檢率高、準(zhǔn)確性差,而且檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也很難達(dá)到一致。少部分廠家引進(jìn)了國(guó)外的驗(yàn)瓶機(jī),但由于國(guó)外驗(yàn)瓶機(jī)大多采用機(jī)械裝置與玻璃瓶直接接觸的方法,從而存在造價(jià)高、靈活性差等缺點(diǎn),特別地,對(duì)垂直度的測(cè)量目前國(guó)內(nèi)外均尚無(wú)成熟的檢測(cè)設(shè)備。本文獨(dú)辟溪徑,通過(guò)綜合利用非接觸的傳感方式和先進(jìn)的模式識(shí)別理論,研究和實(shí)現(xiàn)了玻璃瓶的無(wú)接觸式在

2、線自動(dòng)檢測(cè)。所開發(fā)的系統(tǒng)不僅性價(jià)比高、檢測(cè)范圍廣,而且具有良好的人機(jī)交互界面,升級(jí)方便。對(duì)玻璃瓶垂直度測(cè)量是采用基于計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)的方法,該方法通過(guò)非接觸的傳感方式,用兩臺(tái)攝像機(jī)(它們的主光軸相互垂直)正對(duì)玻璃瓶同時(shí)分別采集一幅圖像,然后采用邊緣檢測(cè)算子對(duì)其中的一幅瓶子圖像進(jìn)行邊緣提取,并對(duì)其輪廓進(jìn)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(jì)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(shí)際高度

3、乘以?shī)A角的正切值,用同樣的方法計(jì)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(biāo)準(zhǔn)誤差。實(shí)際檢測(cè)表明該方法測(cè)量準(zhǔn)確、效率高、魯棒性好,相對(duì)誤差一般介于6.1％~7.7%之間。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要,通過(guò)對(duì)瓶底異物圖像進(jìn)行大量采集和深入研究,針對(duì)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(cè)方法。該方法是采用“瓶底照亮、瓶口拍攝”的方案進(jìn)行圖像采集,對(duì)采集到的瓶底圖像先綜

4、合運(yùn)用閾值分割、Hough變換等方法進(jìn)行預(yù)處理,得到有效瓶底區(qū);然后將有效瓶底分成三個(gè)不同的區(qū)域;接著分區(qū)域進(jìn)行異物生長(zhǎng),找到可疑異物,在此基礎(chǔ)上對(duì)可疑異物進(jìn)行特征提取和選擇;最后,通過(guò)設(shè)計(jì)分類器實(shí)現(xiàn)瓶底異物的自動(dòng)定位與真?zhèn)闻袆e。實(shí)驗(yàn)表明,該方法的正確判別率達(dá)95%,最小剔除標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到1.5mm×1.5mm。為了進(jìn)一步提高軟件的處理速度,我們采用了兩種優(yōu)化方法對(duì)檢測(cè)軟件進(jìn)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