数字滤波器的作用图像采集卡的作用

香烟条包检测系统是应用于香烟生产线上,对香烟大条外包装质量进行检测的一种专用设备。

它是集光电子、光学、计算机、电子、机械等技术于一体的自动化检测系统。

它不仅提高了整条生产线的自动化程度,而且大大降低了工人劳动强度,同时还保证了检测效果的一致性,从而更好地保证了产品的品质。

本系统在烟草、制药、食品等行业拥有广泛的推广应用空间。

本文主要研究基于机器视觉的香烟条包检测系统。

通过对数字图像处理技术的研究并结合现场对系统的要求,给出了具体的模板匹配、拉线检测、端面检测、图案检测等数字图像处理算法。

本文针对模板匹配计算工作量大、效率低的缺点,给出了一种基于感兴趣区域的内核匹配算法,这大大减少了搜索面积,避免了传统模板匹配的盲目搜索;提出了基于最小二乘法的拉线检测算法,该方法通过对图像中最大梯度的计算,拟合出直线方程,进而根据参数判断拉线的合格性。

为了得到更适合处理的图像,本文在光源、光路、照明方式等方面对照明系统进行了研究;同时研发了关于CCD相机、镜头、图像采集卡、光电开关等方面的图像动态采集系统;为了对系统进行远程控制、远程升级,本文还采用了VPN技术,为以后产品的远程诊断和远程维护提供了可能。

【关键词】：机器视觉图像处理检测照明CCDVPN。

【学位授予单位】：南京航空航天大学。

【学位级别】：硕士。

【学位授予年份】：2008。

【分类号】：TP274.4。

【DOI】：CNKI:CDMD:2.2009.054450。

【目录】：摘要4-5ABSTRACT5-11第一章绪论11-161.1课题研究的背景与意义11-121.2基于机器视觉的工业检测系统方案12-131.3本课题所涉及技术13-141.3.1数字图像处理技术简介131.3.2光电检测技术简介13-141.3.3照明技术简介141.3.4VPN技术简介141.4本课题的主要内容14-16第二章条包图像预处理16-212.1图像的平滑16-182.1.1平滑的频率域滤波16-172.1.2平滑线性滤波器17-182.2灰度变换修整法182.3直方图均衡化18-192.4条包图像的预处理19-21第三章条包图像分析与识别21-313.1图像的几何变换21-233.1.1图像的旋转校正21-223.1.2图像的缩放22-233.2图像的匹配23-253.3图像分割25-273.4膨胀27-283.5轮廓提取28-293.6HOUGH变换29-31第四章烟条检测系统设计31-564.1照明系统的设计31-354.1.1光源类型选择31-344.1.2光路布置34-354.1.3照明方式选择354.2CCD相机与镜头的选择35-414.2.1CCD工作方式35-364.2.2CCD相机的选择与分析36-394.2.3镜头选型39-414.3图像采集卡41-434.3.1图像采集卡原理424.3.2本系统图像采集卡的选择42-434.4工控机，光电开关选型434.5视景区布局设计43-444.6图像采集系统的实现44-464.6.1CCD摄像机与图像采集卡之间的传输协议444.6.2外部触发模式44-454.6.3图像采集系统的软件设计45-464.7烟条图像检测的实现46-544.7.1烟条拉线检测46-494.7.2烟条端面检测49-514.7.3烟条透明纸检测51-534.7.4烟条表面图案检测53-544.8次品剔除装置设计54-56第五章系统软件设计与测试56-705.1软件开发平台与UML介绍56-575.2软件总体框架57-585.3线程同步58-605.4VPN远程控制60-645.4.1VPN概述60-625.4.2安装和启用VPN62-635.4.3VPN的连接635.4.4VPN技术下的远程控制63-645.5系统功能及模块结构的实现64-675.6软件测试67-70第六章系统安装与调试70-736.1光的调试706.2CCD相机与镜头调试70-716.3工控机软件的安装716.4检测软件配置716.5系统可能的故障诊断71-73第七章总结与展望73-757.1全文总结73-747.2未来展望74-75参考文献75-77致谢77-78研究生期间的研究成果78