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机器视觉口服液瓶外观的缺陷检测方法研究

刘学兵  
【摘要】:口服液是我国一种传统的中药产品,随着经济和健康水平的提高,口服液的需求量逐年增加。近年来,由于一系列食品药品安全问题使得口服液产品的质量安全问题受到广泛关注。传统的口服液产品质量检测主要依靠人工视觉检测,这种方式由于存在速度慢、效率低的弊端,难以满足高速生产线上口服液产品的检测需求。而基于机器视觉的口服液质量检测系统能有效克服人工检测的弊端,具有检测速度快、精度高和性能稳定的优点,可以提高生产效率和降低成本。本文以口服液产品质量检测中外观缺陷检测为研究对象,针对其检测需求研究和设计了一种外观缺陷检测系统,实现口服液瓶外观自动化缺陷检测。本论文主要研究内容如下:1.介绍了课题研究背景和意义,分析了口服液瓶外观质量检测需求。介绍了机器视觉技术以及其在行业中的一些具体应用。总结了国内外口服液瓶质量检测研究现状。2.口服液瓶外观的缺陷检测平台设计,针对口服液瓶检测需求,从机械结构、成像方案和电气控制三个方面展开了详细介绍,分析了口服液瓶在检测过程中传送、全向拍照和分拣的原理,并根据检测区域特点设计了对应的成像方案,包括工业相机、镜头、光源及成像方式。3.研究了 口服液瓶外观缺陷检测算法,包括瓶盖和瓶身两个检测区域。针对瓶盖检测区域,首先介绍了瓶盖典型缺陷,然后分析了瓶盖图像降噪和增强原理,并提出了一种水平截距投影方法用于提取瓶盖缺陷特征,最后给出了缺陷判断标准。瓶身缺陷检测算法中,提出了一种快速模板卷积法定位瓶身图像,然后根据瓶身缺陷特点采用了边缘检测方法提取瓶身图像中疑似缺陷区域,最后通过连通域分析方法对疑似缺陷进行了判断。4.开发了口服液瓶外观缺陷检测系统软件,首先根据软件需求设计了检测系统的总体结构,然后从软件界面、框架和数据库管理三个方面介绍了软件实现过程。最后,针对检测系统中口服液瓶定位问题提出了一种基于旋转编码的解决方案。


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