药片检测系统中图像处理方法的研究

摘要

常见的药片包装可以分为瓶装、袋装和铝塑泡包装三种，其中铝塑泡包装是最常用的一种方式。由于药片在实际生产过程中要经过填药、压封、切割、区分等一系列复杂的流水线作业，难免会产生药片的漏装、碎装等现象，这将严重影响产品的质量。目前国内的制药公司几乎都是采用人工目测的方法进行分拣次品，这种工作方式劳动强度大、检测效率低、生产成本高，不利于企业在市场中的竞争。因此，设计一种采用计算机视觉技术的设备来代替人工的操作，具有广阔的发展前景。 本文首先讨论了课题的研究目的和意义，以及课题的研究现状。然后在分析药片包装检测系统工作原理的基础上，完成了系统的总体方案设计，并重点介绍了系统检测部分的图像采集单元、图像处理单元和控制单元三部分内容，指出了设计中的关键之处。 论文的重点是药片检测系统中的图像处理方法。经过采集进入计算机的图像首先要进行二值化、滤波等预处理，然后才能进行边缘检测和判断。本文对邻域均值、中值滤波和高通滤波三种滤波方法进行讨论并对实验结果作了简要分析。接着，给出了 Roberts、Sobel、LOG、Canny等几种常见的边缘检测算子，对其进行了理论上的探讨和比较，得出这些算子没有自动变焦，不能自适应地检测出所有的图像边缘的结论，从而提出了基于多尺度小波变换的边缘检测方法，这种方法可以更好地区分信号和噪声，达到很好的效果。 软件部分考虑到运用语言的灵活性和可扩展性等方面，选用VC++这个工具来实现。通过对前面章节的理论分析进行界面设计和实现，比较了各种边缘检测方法处理后的实验结果，得出多尺度小波边缘检测是一种相对来说效果最好的检测方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1数字图像处理概述

1.2课题研究的目的和意义

1.3课题研究的现状

1.4论文的主要内容

第二章药片包装检测系统总体方案介绍

2.1药片包装检测系统的工作原理

2.2系统检测部分的方案介绍

2.2.1图像采集单元

2.2.2图像处理单元

2.2.3控制单元

2.3本章小结

第三章药片图像的预处理

3.1灰度图的概念

3.2灰度直方图

3.3灰度图像二值化

3.4图像滤波

3.4.1邻域均值滤波

3.4.2中值滤波

3.4.3高通滤波器

3.4.4图像滤波效果

3.5本章小结

第四章图像边缘检测技术

4.1图像边缘的定义

4.2边缘检测算法的步骤

4.3常见的边缘检测方法

4.3.1梯度算子

4.3.2 Roberts边缘检测算子

4.3.3 Sobel边缘检测算子

4.3.4 Prewitt边缘检测算子

4.3.5 Kirsch边缘检测算子

4.3.6 Laplacian边缘检测算子

4.3.7 LOG边缘检测算子

4.3.8 Canny边缘检测算子

4.4本章小结

第五章基于小波变换的边缘检测

5.1小波分析的概述

5.2小波变换和多分辨率分析

5.2.1小波的定义

5.2.2小波变换的多分辨率分析

5.3小波变换表征突变特征

5.3.1两种常用的小波函数

5.3.2奇异性上的应用

5.4 B样条小波

5.5多尺度小波边缘检测

5.5.1多尺度小波边缘检测原理

5.5.2多尺度小波边缘检测的步骤

5.6本章小结

第六章软件设计和实验结果

6.1软件整体结构

6.1.1软件工具的选择

6.1.2软件实现流程图

6.2界面设计

6.2.1系统登陆

6.2.2主菜单栏的设计

6.2.3图像的读入

6.2.4图像预处理

6.2.5全局控制

6.3实验结果

6.4本章小结

第七章总结和展望

7.1全文总结

7.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

致 谢