煙標(biāo)疊層數(shù)量機(jī)器視覺檢測儀的研究與開發(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)量上也得到了一個質(zhì)的飛躍。印刷工藝的多樣化和高科技防偽技術(shù)的運用使煙標(biāo)自身的價格進(jìn)一步上升，出現(xiàn)了煙標(biāo)數(shù)量精確檢測的巨大市場需求。傳統(tǒng)的檢測方法包括人工計數(shù)和物理測量法，這兩種方法都會產(chǎn)生較大誤差，同時也由于直接物理接觸而可能造成煙標(biāo)破損。隨著微電子及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，憑借著無接觸和實時性強(qiáng)的優(yōu)點，機(jī)器視覺在工業(yè)檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在國內(nèi)煙草企業(yè)的包裝、印刷工藝

2、流程中，一個標(biāo)準(zhǔn)疊層一般含有幾百至上千張煙標(biāo)。若使用一個相機(jī)進(jìn)行拍攝，則無法兼顧測量范圍與成像分辨率的需求;若使用一個電機(jī)帶動相機(jī)在相鄰多處拍攝然后進(jìn)行拼接的話，則系統(tǒng)會過于耗時。為此，在本文中我們設(shè)計了一套使用相機(jī)陣列進(jìn)行拍攝的實時成像計數(shù)系統(tǒng)，具體的研究內(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)器視覺的概念及工程應(yīng)用;對當(dāng)前國內(nèi)外紙張計數(shù)設(shè)備的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，陳述了機(jī)器視覺計數(shù)方法，分析了研發(fā)計數(shù)設(shè)備的

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

4、nny邊緣檢測算子進(jìn)行修改，使其僅檢測煙標(biāo)的左側(cè)邊棱;為強(qiáng)化邊緣曲線，使用限制了角度的Hough變換和一個偽直線的濾波器進(jìn)行直線檢測，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對計數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計，主要包括相機(jī)控制程序、檢測計數(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;對設(shè)