图像处理技术在啤酒瓶在线检测系统中的应用

论文摘要

灌装线自动在线检验系统对饮料生产企业提高生产效率,提升产品质量具有重要作用。本课题设计开发了一种适合国内啤酒生产企业的生产线上使用的啤酒瓶在线检验系统,可以为国内啤酒生产企业提供性能优越、价格低廉的灌装线自动在线检测系统产品。本课题主要实现啤酒瓶在线检测系统中的洁净度检测。通过技术调研与实验分析,确立了系统的设计方案,进行了相应硬件的选型与研制。基于系统性能与成本两方面考虑,进行了系统的需求分析,论述了检测算法、系统设计实现方法以及系统测试等内容。本课题较好的完成了课题初期制定的研究目标,实现了啤酒瓶在线检验系统的洁净度检验的功能,各项性能指标达到了课题的设计目标。系统面向国内啤酒生产企业,解决了啤酒生产企业的实际困难。从技术上看,本系统设计实现的灌装线在线自动检测的相关技术填补了国内的技术空缺。作为本课题的延续,后期还可以从以下几个方面做进一步的研究：提升系统的检测速度,进一步扩充功能、完善混色瓶光照补偿技术提高系统的兼容性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 图像分析与视觉检测的发展状况
• 1.1.2 灌装线视觉检测系统概述
• 1.2 课题研究来源与背景
• 1.3 本文的主要研究工作
• 1.4 本文的章节安排
• 2 在线视觉检测系统设计
• 2.1 空瓶检验机设计思想
• 2.2 瓶底部位检测设计方案
• 2.3 光学系统硬件配置
• 2.3.1 光源特征分析
• 2.3.2 工业摄像机性能分析
• 2.3.3 配置图像采集卡
• 3 啤酒瓶在线检验系统总体方案
• 3.1 系统需求分析
• 3.1.1 啤酒瓶在线检验系统功能设计
• 3.1.2 控制界面设计
• 3.1.3 系统的性能指标设计
• 3.2 系统工作流程分析
• 3.3 系统功能及组成原理
• 3.3.1 系统主要功能
• 3.3.2 功能实现方式
• 3.4 系统体系结构设计
• 3.5 系统硬件设计
• 3.5.1 硬件接口卡设计
• 3.5.2 系统控制电路设计
• 4 灌装线在线检验系统图像处理算法研究
• 4.1 算法整体方案论证
• 4.1.1 模板匹配算法
• 4.1.2 边缘检测算法
• 4.1.3 算法分析结论
• 4.2 图像处理算法设计与实现
• 4.2.1 图像二值化处理
• 4.2.2 噪声处理
• 4.2.3 标记连通区域
• 4.2.4 提取图像特征值
• 5 系统控制软件的设计与实现
• 5.1 控制系统界面设计
• 5.2 系统控制软件体系结构
• 5.3 图像采集模块
• 5.4 瓶底图像二值化
• 5.5 去除二值图像噪声的实现
• 5.6 区域标记算法的实现
• 5.7 系统检测的判定结果
• 5.8 系统测试
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢