基于机器视觉的产品包装检测系统研究

大连理工大学硕士学位论文基于机器视觉的产品包装检测系统研究姓名：齐瑞骞申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：徐志祥20071201基于机器视觉的产品包装检测系统研究作者：齐瑞骞学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.学位论文黄熙基于图像处理与机器视觉的车辆轮对踏面检测技术研究2008轮对是铁路车辆重要的走行部件，轮对踏面的损伤会对列车运行产生许多不良影响。因此，迅速准确地检测轮对踏面的损伤，确保磨耗量不超过规定的限度，对于保障列车运行的平稳性和安全性具有重要的现实意义。目前国内车辆轮对踏面检测还是以人工检测为主，大量的测量数据需要人工记录，劳动效率差、可靠性低且不便于信息化管理。论文主要研究基于图像处理与机器视觉的轮对踏面磨耗和相关参数的自动检测技术。检测系统通过步进电机控制轮对旋转，并以激光作为光源扫描轮对踏面，形成踏面光带轮廓，同时用面阵CCD(ChargeCoupledDevice)采集踏面光带轮廓图像。计算机对采集的图像进行图像处理和图像分析，运用的主要算法有图像类型的转化、图像反色、中值滤波、LOG(LaplacianofGaussian)锐化算子、基于迭代法的阈值分割、细线化等，使得提取的轮对图像信息达到了较高的精度。系统标定采用两步法，通过畸变校正提高了标定精度。采用模式识别中的差影法对轮对踏面的磨耗进行了快速准确的检测，并根据图像的相加运算来测量轮对的相关参数。分析了实验测量结果的误差来源，并提出了具体的测量装置的改进方案。2.期刊论文朱虹机器视觉及其应用(系列讲座)第三讲图像处理与分析——机器视觉的核心-应用光学2007,28(1)图像处理与分析是机器视觉中的核心部分,图像处理的目的可以抽象为提取目标物的特征增强;在完成对目标物增强的同时,抑制非目标物.一般采用扩大目标物与背景特征差异的方法来实现.图像增强方法的有效性,可以从目标与非目标两个模式聚类特征是否明确可分来评价.图像分析的目的可以抽象为目标物的识别与提取.因为目标物的视觉特征,往往很难采用单一的数字模型准确描述,所以通常采用的方法是,采用多种描述来实现对目标逐步准确的识别.重点结合几个实例,讨论了图像处理与分析的方法.3.学位论文徐树英基于虚拟仪器的机器视觉测量系统建模方法和图像处理算法研究2005本文以军工配套项目“球面孔系位置精密测量”和四川省科技厅应用基础研究项目“机器视觉及图像处理技术研究”为背景，提出了虚拟仪器球面孔位相对位置非接触式测量的系统方案。　　本文介绍了“球面孔系位置精密测量”系统利用光学成像技术把球面孔系坐标的三维测量转换为二维测量，使用机械运动机构驱动CCD线阵和光栅传感器对球面圆孔进行图像采集。通过LabVIEW的图形化编程环境与计算机数字图像处理技术相结合对采集到的图像进行圆孔中心识别，并通过数学模型将圆孔中心的像素坐标转化为物理坐标，实现孔系位置测量，最终达到项目的要求。本文建立起了基于虚拟仪器的球面孔位机器视觉测量系统模型。对软件系统只做少量的调整就可以实现其他型面的测量，充分发挥了虚拟仪器测量系统组态方便及对任务具有广泛适应性等优点。4.学位论文曹申基于图像处理与机器视觉的手机软板缺陷检测的研究2007手机软板成本低廉与其缺陷自动检测设备价格昂贵、检测手段的相对落后与手机产品质量需求不断提高是目前国内的手机软板生产厂家面临的两个主要问题，因此研究高性价比的手机软板缺陷检测系统具有重要的工程实际意义。手机软板是一种多层FPC(FlexiblePrintedCircuit)板，在叠层胶合前，对每一层软板的缺陷进行检测将大大提高产品的合格率，系统检测一般安排在软板单层基板制作工艺流程之后，切分工艺流程之前。针对手机软板缺陷细小难以检测和缺陷不修复的特殊性，基于数字图像处理和计算机视觉的原理，运用AOI(AutomaticOpticalInspector)技术，设计了一种新型的缺陷检测系统。针对手机软板图像偏暗、对比度不强，采用双向环形光源作为照明系统，用摄像头作为采集设备，实时采集图像，对于面积为A4大小(297mm×210mm)的手机软板单层基板，将其分成四个子块，然后用4个300万像素的面阵CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)摄像头获取每一子块的图像，以达到分辨率精度要求。对采集的图像采用中值滤波法去除噪音干扰，并运用LOG(LaplacianofGaussian)法进行边缘增强，然后用自适应法决定阈值得到其二值化图像，最后运用非参考比较法中的面积法和基于CAD模板生成法的多模板参考比较法进行缺陷检测，分别识别手机软板的瑕疵、全局缺陷和局部缺陷。通过标记缺陷区域，在未切割基板上准确地找出缺陷软板的位置，做好标记后在切分工序中将其切除舍弃。实验研究表明，检测系统检测速度快、检测精度高，对于实际线宽为0.2mm，线距为0.2mm的A4大小的手机软板单层基板，能快速准确地区分出其中的缺陷软板，具有很高的应用价值。5.期刊论文屠大维人机协同机器视觉内孔检测及基于模型特征的图像处理-电子测量与仪器学报2002,16(1)本文在机器视觉内窥定量检测光学原理及硬件装置基础上,针对由于视觉图像独特的空间、复杂的结构及被测对象的多样性,给系统参数最佳确定及图像处理带来的困难,提出采用人机协同及基于被测量几何模型特征的图像处理策略,以降低技术难度、提高图像处理效率及扩大系统适用范围.文中还就一实施例展开详细的讨论.6.学位论文赵鹏基于机器视觉的药品包装检测技术研究2009随着科技的迅速发展，工业生产流程进一步细化，产品越来越复杂，生产厂家逐渐加强了对产品质量检测环节的投入。视觉检测技术正越来越多地应用于各个领域，代替人进行全自动的产品检测、工艺验证，甚至整个生产工艺的自动控制。在药品包装行业中，传统的人工包装质量检测的方法劳动强度大，效率低，易出现误检和漏检现象。通过应用机器视觉的方法可以提高其检测效率和成功率，在达到确保产品质量的同时，减轻工人劳动强度并降低生产成本。本文首先分析了国内外机器视觉的研究现状以及对机器视觉的需求，概括了机器视觉的特点，并将机器视觉的具体应用情况作了总结。其次，论文结合铝塑泡罩包装生产线，运用图像处理及分类检测技术，构建了一套由成像单元、图像处理单元、分类检测单元组成的机器视觉质量检测系统。深入研究了机器视觉成像系统的关键技术，设计了基于图像采集卡和CCD工业相机的PC图像采集方案，并针对药片包装流水线复杂的现场，研究了一套合适的系统光源照明方案，满足了系统获得清晰泡罩药片图像的要求。在系统获得的泡罩药片图像基础上，论文详细分析了泡罩药片图像的预处理、分割和边缘检测方法。针对泡罩药片包装的产品缺陷，提出了基于支持向量机的药片泡罩缺陷检测方法。结合统计学习理论，重点分析了基于傅立叶描述子提取特征向量和支持向量机的分类器训练方法，通过与基于BLOB分析、基于模板匹配的缺陷检测方法进行比较，结果表明基于支持向量机的分类检测算法具有较好的检测效果。最后，论文通过软件实现了系统设计的泡罩药片的图像处理和分类检测算法，并详细论述了了软件的函数库的选择和功能，以及软件总体结构和流程。7.学位论文樊亮机器视觉技术创新策略研究2007如果说始于19世纪的英国工业革命奠定了人类社会现代文明的物质基础，那么可以说始于上世纪下半叶的工业自动化浪潮则将人类从繁重的重复劳动中解放出来，有更多的时间来创造和享受人类的精神世界。今天，纷繁复杂的精神生活在一定程度上得益于工业自动化浪潮，因此，将其称为工业自动化革命也并不为过。在这场工业自动化革命中，机器视觉则代替了人的眼睛，一天24小时守候在设备旁，从不疲惫，每秒高达几十幅或上百幅的图像处理速度，微米级的测量精度，这都是人类眼睛所无法达到的。而这就是机器视觉在工业自动化革命中的作用。早期国外的介绍图像处理的书《数字图像分析》出版于上世纪70年代，书中介绍了从上世纪50年代起图像处理在细胞学研究中的作用。如果把这算做机器视觉的开始，到如今已有半个世纪的时间了。时间之久超出了大多数人的想象，因为那时中国还处于浮躁的时代。机器视觉的概念进入中国已经是上世纪90年代的事情了，与国外整整相差了40年。所以，今日的中国的机器视觉产业相对落后也就正常了，但是近年的发展速度却也相当惊人。本文研究的对象就是这个新兴的领域——机器视觉，通过对机器视觉行业进行充分的调研，回顾了行业发展的历史，描述技术演进的路线、综合现状提出目前产业链的结构。在此基础上，着重分析了中美两个案例，分别从战略行动、组织环境几个方面分析该领域技术创新的特点，并据此探讨我国企业在这一领域中的客户需求，创新策略，提出具体分析可行的创新之路。本文在写作过程中既有的论述，也有案例分析，丰要对新兴产业在中国创新发展的进程和障碍进行了系统的研究，并结合实证数据材料，对相关因素进行分析，为创新企业提供可操作性建议，同时也为政府的相关政策提供了依据。8.期刊论文徐富新.杨春艳.申冬玲.陈芳.XUFu-xin.YANGChun-yan.SHENDong-ling.CHENFang基于机器视觉的果蝇复眼坏区甄别系统的图像处理设计-生物医学工程研究2006,25(2)利用机器视觉技术和美国NI的视觉开发模块,设计了对果蝇复眼坏区进行甄别的图像处理程序.成功地提取了样本图片中的复眼轮廓和其中的坏区斑点,对坏斑的大小进行了分析,给出了复眼和坏斑的面积,并与Matlab的计算结果进行了对比.结果表明,采用NI的视觉开发模块避免了计算机文本语言的复杂编程,简化了图像系统的开发,也增加了应用的灵活性.9.学位论文韦宏强机器视觉技术在弹药测试设备中的应用研究2009作为计算机科学的一个重要分支，机器视觉技术在近几十年得到了快速发展，它主要是利用数字化输入设备，获取自然界的各种图像及视频数据，将其转换为数字信息，然后用计算机作为工具对获取的客观世界的图像数据进行研究。机器视觉技术是计算机科学、光学、自动化技术、模式识别和人工智能技术等多种技术的综合。以机器视觉技术为基础的智能识别代替人眼视觉具有很大的优势和发展前景，已经广泛应用于工业、农业、交通以及军事等领域。本文在查阅大量文献的基础上，首先回顾了机器视觉技术的发展历史，介绍了机器视觉技术在工业、农业、医疗卫生、国防军事等各个领域内的应用情况，然后进行了机器视觉技术在弹药测试设备中的应用研究。本文介绍了数字图像处理的一些常用算法，提出了基于改进的Hough变换检测椭圆参数的算法，利用双对称轴图形其边界上切线斜率相等的对偶点连线必过中心点的原理，先对椭圆进行边缘检测，边界闭合，然后求出边界点的切线斜率，找出对偶点，采用Hough变换的方法，计算图形的中心点坐标，求出长半轴与短半轴的长度，以及长轴的方向，得到任意椭圆的5个参数；运用MATLAB仿真计算，与传统的Hough变换相比，计算任意椭圆参数的速度提高了近20倍。本文介绍了破片迎风面积测量系统的设计方案和研制工作，分析了采用“正二十面体”方法进行破片迎风面积测量的工作原理，介绍了在16个不同方向计算破片投影面积方法，并计算出了相应的角度。介绍了设备的结构、功能及工作流程，研究了提高面积计算精度与工作效率的方法，采用不同方向的4台CCD相机，对置于亮背景载物台上的目标进行图像拍摄，同时载物台在计算机的控制下按预定程序进行旋转，这样只需要载物台旋转4次，就可以拍摄到需要的16个方向的目标图像，大大提高了工作效率，减少了测量时间；为适应不同大小的破片，提高面积测量精度，在计算机的控制下，相机可以前后移动，使目标的图像尽可能充满摄影视场，使用调焦镜头，在计算机控制下，镜头前后移动，使目标清晰地成像在CCD像面上：相机和镜头的移动均由计算机控制，由丝杠带动，在直流电机的驱动下，沿着导轨前后移动，移动的距离由光栅尺实时记录。研究了相机及载物台的运动控制方法，采用逐步逼近的方法可以使相机准确定位，采用电压调整的方法可以使载物台快速、准确定位到预定位置。研究了控制电路的设计方法以及主机与单片机通信