基于机器视觉的啤酒瓶缺陷检测系统设计 检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

分类号：TH814 密 级：公 开 U D C ： 单位代码：10424 学 位 论 文 基于机器视觉的啤酒瓶缺陷 检测系统设计 韩春萌 申请学位级别：硕士学位 专业名称：检测技术与自动化装置 指导教师姓名：徐 乐 年 职 称： 教 授 山 东 科 技 大 学 二〇一二年五月 论文题目： 基于机器视觉的啤酒瓶缺陷检测系统设计 作者姓名：韩春萌 入学时间： 2009 年 9 月 专业名称：检测技术与自动化装置 研究方向：自动检测监控与系统 集成 指导教师：徐乐年 职 称： 教 授 论文提交日期：2012 年 5 月 论文答辩日期：2012 年 6 月 授予学位日期：2012 年 6 月 The Research on Beer Defect Inspection System Based on Machine Vision A Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree of MASTER OF PHILOSOPHY from Shandong University of Science and Technology by Han Chunmeng Supervisor: Professor Xu Lenian College of Information and Electrical Engineering May 2012 声 明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所 公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交 于其它任何学术机关作鉴定。 硕士生签名： 日 期： AFFIRMATION I declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been submitted for qualification at any other academic institute. Signature: Date: 山东科技大学硕士学位论文摘要 山东科技大学硕士学位论文 摘要 摘 要 在日益发展的高速啤酒瓶生产线上，啤酒瓶空瓶检测设备已成为不可或缺的高新设 备之一，是我国啤酒行业机电设备重点建设项目。啤酒瓶缺陷检测设备有效解决了传统 人工检测中的速度慢、精度低、稳定性差等问题，保证了清洗之后的啤酒瓶的质量安全， 大大提高了企业的生产效率。 本文依据 GB 4544-1996 啤酒瓶标准对啤酒瓶外观质量的相关规定，设计了基于机 器视觉的啤酒瓶缺陷检测系统。该系统是以机器视觉为理论基础，涉及到光、机、电等 多学科的自动化检测设备。 本文就啤酒瓶缺陷检测系统的关键问题作了深入探讨，重点解决了系统中 LED 光 源照明部分、光源控制器部分和图像处理技术中的诸多问题。 本文所做的主要研究工作如下： 1、机器视觉图像采集元件的选型，为了能在高速的啤酒瓶生产线上获得清晰的啤 酒瓶图像，选用高分辨率高性能工业检测专用摄像机配合专用镜头，使得细小缺陷也可 以清楚的拍摄到，为以后的图像处理打下了良好基础； 2、对 LED 特性进行深入研究，根据瓶口、瓶壁、瓶底对图像质量的不同要求，设 计相应照明方案，目的是突出各部分图像特征，是系统更具鲁棒性； 3、根据啤酒瓶缺陷检测对光源控制的要求，设计了一款四通道数字化光源控制器， 实现对 LED 光源亮度的 256 级精确调节，设计多种触发响应电路，实现多种照明方式， 同时基于 Visual C++平台设计上位机应用程序； 4、针对啤酒瓶检测系统的图像处理部分进行初步研究，分别对啤酒瓶瓶口、瓶壁、 瓶底的缺陷检测的图像处理过程进行应用研究。针对啤酒瓶瓶口、瓶壁、瓶底的图像特 征，提出与之对应图像处理方法。提出多分区检测配合应用统计决策判断的思路，提高 瓶底和瓶壁的检测精度。 关键词：啤酒瓶，机器视觉，LED 光源，光源控制器，图像处理 ABSTRACT In the development of high-speed beer bottles production line, empty bottles testing equipment has become an indispensable one of the high and ne