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摘要：本文根據(jù)包裝瓶蓋生產(chǎn)過程中所處的工作環(huán)境以及檢測要求，研發(fā)設計了一套基于機器視覺和單片機的瓶蓋瑕疵監(jiān)測系統(tǒng)。瓶蓋在飲品行業(yè)有著廣泛的需求，同時也存在著更大層次的食品安全問題，本檢測系統(tǒng)通過對瓶蓋表面進行圖像二值化、邊緣輪廓檢測等處理，結(jié)合工業(yè)相機以及單片機等硬件程序，使系統(tǒng)對瓶蓋的檢測在準確度以及速度上都達到了工業(yè)水平上的要求，真正的實現(xiàn)了自動檢測和快速剔除，準確率已經(jīng)達到95%以上。 根據(jù)要求完成瓶蓋檢測硬件系統(tǒng)的總體設計，包括對圖像采集模塊中相機、光學鏡頭以及燈光的選型，對電氣設備的設計，并且按照需求完成了整個實驗平臺的搭建。 完成瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)設計，主要包括電氣系統(tǒng)的基本理論，以及對項目的控制方案的完成，包括對單片機的選型和完成單片機程序的編制。 完成對拍攝瓶蓋圖像的預處理，獲得瓶蓋圖像的基本數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理，進行目標定位分割，獲得瓶蓋輪廓。當達到圖像預處理的完成，進一步對完成瓶蓋瑕疵檢測算法，主要包括計算出內(nèi)部區(qū)域圓心以及半徑，通過內(nèi)外輪廓面積差變化的數(shù)據(jù)范圍判斷判斷瓶蓋是否符合合格標準。 實驗證明：該瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)實時性好，準確率高，能夠達到提高工業(yè)生產(chǎn)效率的要求。 關鍵詞: 機器視覺 ； 瓶蓋檢測 ； 單片機系統(tǒng) ； 表面檢測
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 問題提出和研究意義-1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢-1 1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排-2 2 瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的總體設計-3 2.1 瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計-3 2.2 硬件選型-4 2.2.1相機的選型-4 2.2.2鏡頭的選型-5 2.2.3 光源的選型-6 2.2.4 觸發(fā)器-8 2.2.5 傳送模塊-8 2.3 機器視覺系統(tǒng)的實驗平臺搭建-9 2.4本章小結(jié)-10 3 瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的軟件設計-11 3.1圖像預處理-11 3.1.1 圖像濾波-11 3.1.2 閾值分割-14 3.1.3邊緣檢測-17 3.2 瓶蓋瑕疵檢測算法-19 3.2.1 瓶蓋邊緣瑕疵檢測-20 3.2.2 瓶蓋表面劃痕檢測-22 3.3本章小結(jié)-22 4 瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的硬件設計-24 4.1 單片機最小系統(tǒng)-25 4.1.1復位電路及時鐘電路-26 4.1.2振蕩器特性-26 4.1.3芯片擦除-26 4.2 傳送帶速度控制-26 4.2.1 PWM實現(xiàn)方式-27 4.2.2 速度控制模塊-27 4.3 瑕疵瓶蓋剔除-28 4.4本章小結(jié)-28 5 瓶蓋瑕疵檢測系統(tǒng)的調(diào)試-29 5.1圖像采集-29 5.2瑕疵剔除-30 5.3 系統(tǒng)處理結(jié)果分析-31 5.4本章小結(jié)-31 6 總結(jié)與展望-32 6.1 工作總結(jié)-32 6.2工作展望-32 參 考 文 獻-33 致謝-34 |
