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基于机器视觉的玻璃瓶在线检测系统研究与实现

作　者: 魏松林
导　师: 谢经明; 陈幼平
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 机器视觉玻璃瓶在线检测霍夫变换图像处理
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

玻璃瓶在包装行业中占有很大的比重，但在制造过程中经常会出现裂纹、破裂等缺陷，而传统的人工检测效率低、成本高，因此研究开发玻璃瓶自动检测的技术是十分必要的。机器视觉技术作为一门新兴的自动检测技术，速度快、精度高，在国外得到广泛的应用，国内也在蓬勃的发展中，为此本文对基于机器视觉的玻璃瓶在线检测系统进行了系统的研究。本论文介绍了相关的重要机器视觉技术，根据玻璃瓶检测系统的技术指标，设计了系统的机械和电气解决方案。选择了适合本系统的硬件，构建了系统的软件结构并指出图像处理模块是系统软件的核心，重点研究了在线检测系统的控制模块和瓶口图像的检测算法，成功研制出玻璃瓶在线检测系统，并开发出一套瓶口图像检测处理软件。根据玻璃瓶检测的总体设计方案，分析了其控制机理，指出控制的关键部位在于剔除模块。选择可编程控制器完成系统的底层控制，并详细介绍了剔除机构的机械和电气机构，实现了控制部分软件算法，较好地完成了系统的要求。明确了瓶口缺陷检测的工作分为瓶口定位和瓶口缺陷检测两个步骤。首先介绍了霍夫变换算法，分析了传统霍夫变换在工程应用的局限性，然后介绍了基于中垂线性质的改进的霍夫变换的瓶口定位算法。然后讨论了瓶口缺陷的检测工作，分析了图像相减法和径向投影法的特点，在此基础上研究了适合本系统的切向差分法。分析表明，该算法和前两种算法相比，能够较好地检测玻璃瓶瓶口是否存在缺陷。最后介绍了系统软硬件的实现及在工业现场的应用情况。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-23
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题研究目的及意义  8-10
  1.3 国内外研究现状  10-12
  1.4 机器视觉技术概述  12-21
  1.5 本章小结  21
  1.6 本文主要内容  21-23
2 玻璃瓶在线检测系统总体设计  23-31
  2.1 引言  23
  2.2 系统的技术指标  23
  2.3 系统的总体设计  23-25
  2.4 系统的硬件设计  25-28
  2.5 系统的软件设计  28-30
  2.6 本章小结  30-31
3 玻璃瓶在线检测系统控制模块  31-37
  3.1 引言  31
  3.2 玻璃瓶在线检测系统控制原理  31-33
  3.3 剔除模块  33-36
  3.4 本章小结  36-37
4 瓶口图像的检测算法  37-49
  4.1 引言  37
  4.2 瓶口定位算法-霍夫变换  37-43
  4.3 瓶口缺陷检测算法  43-48
  4.4 本章小结  48-49
5 玻璃瓶在线检测系统的实现  49-54
  5.1 引言  49
  5.2 硬件实现  49-51
  5.3 软件实现  51-52
  5.4 应用情况  52-53
  5.5 本章小结  53-54
6 总结与展望  54-56
  6.1 总结  54-55
  6.2 展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

基于机器视觉的玻璃瓶在线检测系统研究与实现

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