基于機(jī)器視覺(jué)的馬口鐵罐缺陷檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，方便型包裝食品越來(lái)越受歡迎，市場(chǎng)需求量越來(lái)越大。馬口鐵罐是方便型包裝食品的傳統(tǒng)方法之一，被大量使用在水果、肉類、魚類、蔬菜等食品的包裝中。如果馬口鐵罐出現(xiàn)缺陷，不僅會(huì)給制罐廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的損失，而且會(huì)引發(fā)食品的劣變反應(yīng)，所以馬口鐵本身的質(zhì)量和其罐包裝的質(zhì)量對(duì)于內(nèi)容物的安全保存起到非常重要的作用。因此，亟待研究馬口鐵罐的質(zhì)量實(shí)時(shí)在線檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)，保證罐頭包裝食品的安全，以滿足目前市場(chǎng)的需求

2、。
　　 本文提出了基于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)為檢測(cè)原理的馬口鐵罐缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研制方案，并對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論。本文主要研究?jī)?nèi)容與完成特色創(chuàng)新工作如下：
　　 1．設(shè)計(jì)特殊照明光源系統(tǒng)：針對(duì)馬口鐵表面缺陷和馬口鐵罐身缺陷的不同類型，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與仿真研究，從而確定光源的結(jié)構(gòu)和形式以及照明的方案。對(duì)馬口鐵表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了明場(chǎng)照明的漫反射LED線形照明光源，在馬口鐵罐身缺陷檢測(cè)系統(tǒng)中使用了低角度的環(huán)形照明光源。
　　

3、 2．基于SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)馬口鐵表面缺陷分類與識(shí)別：針對(duì)馬口鐵表面缺陷特征，討論了馬口鐵表面缺陷圖像處理算法流程，并且對(duì)各處理步驟給出了實(shí)現(xiàn)算法。重點(diǎn)研究了基于特征數(shù)據(jù)的自組織特征映射(SOFM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識(shí)別技術(shù)，定義了缺陷特征參數(shù)空間，使用了SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)缺陷進(jìn)行分類，其缺陷識(shí)別率達(dá)到95.45％。在滿足系統(tǒng)精度要求下，通過(guò)對(duì)圖像的多分辨率處理的優(yōu)化，處理速度可達(dá)到1.4m/s。
　　 3．提出

4、了基于黑白網(wǎng)格圖像的幾何畸變修正方法：針對(duì)馬口鐵罐身缺陷特征，采用了圖形金字塔搜索匹配策略，利用橢圓形狀模板的快速高精度圖像匹配算法，最后通過(guò)使用偏差模型法對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別，提高缺陷檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確率。重點(diǎn)討論了圖像畸變的幾何校正，提出了一種基于黑白網(wǎng)格圖像的幾何畸變修正方法。
　　 4．開發(fā)了檢測(cè)系統(tǒng)軟件：提出了軟件系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括了圖像處理與檢測(cè)模塊、人機(jī)界面模塊和硬件控制模塊，完成對(duì)CCD/COMS獲取的圖像進(jìn)行處