基于线扫描CCD的两种印刷品质量检测系统的研究与开发

摘要

传统的印刷包装质量检测依靠人工完成,检测效率较低,并容易出现漏检错检的现象。将数字图像处理技术应用于包装自动检测中,研究基于计算机视觉的自动产品质量检测系统对实现生产的自动化、智能化具有重要意义。 本文主要研究了洗发水瓶和创可贴外包装表面印刷质量的在线检测系统。系统的硬件部分包括线扫描CCD、图像采集卡、LED光源、光电编码器及电机控制电路等,由于线扫描CCD每次曝光只是拍摄到整幅图像中的一条线,为了能采集到完整不失真的二维图像,要求CCD与被测物体之间要有相对运动,本系统利用光电编码器进行电机转速测量并输出相应的脉冲作为CCD外部触发信号的信号源进行图像采集。在采集过程中,由于洗发水瓶整个是透明的,容易引入干扰。为了克服解决这一问题,设计了特殊的光源照明方案,消除了由于瓶体透明引入的干扰噪声。 针对洗发水瓶的汉字、条形码和创可贴的日期、条形码进行缺陷检测。首先研究了如何利用图像处理技术来对缺陷特征进行表达,在此基础上分别研究了汉字印刷错误、条形码的漏印和墨点、日期印刷是否正确的检测算法。经过图像定位和图像处理,利用特征提取和匹配的算法进行图像识别,并将检测结果进行输出。在条形码检测中,利用条形码图像的垂直投影图作为特征提取进行模板训练,将待检测产品图像与模板图像进行特征比较并输出检测结果。 最后对洗发水瓶和创可贴外包装表面印刷质量检测系统进行了调试与验证,针对不同的产品缺陷图像进行了实验,结果表明系统性能达到了预期的设计目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1课题的背景与意义

1.2机器视觉检测系统概述

1.3国内外发展情况

1.4本文研究的主要内容

第二章基于线扫描CCD在线检测系统的硬件设计

2.1光源设计

2.1.1常用照明方案比较与选择

2.2传动模块设计

2.2.1直流电机

2.2.2 DSP56F807

2.2.3驱动电路

2.3图像采集模块设计

2.3.1器件选择

2.3.2图像采集卡

2.3.3线扫描相机图像采集方案设计

2.4本章小结

第三章洗发水外包装在线检测系统的软件设计

3.1洗发水外包装检测算法总体设计

3.2图像消噪和参考点定位

3.2.1中值滤波

3.2.2图像参考点定位

3.3汉字检测

3.3.1图像二值化

3.3.2汉字缺陷检测

3.4条形码检测

3.4.1条形码简介

3.4.2图像二值化

3.4.3特征提取

3.4.4缺陷识别

3.4.5条形码识读

3.5本章小结

第四章创可贴外包装在线检测系统的软件设计

4.1图像消噪和参考点定位

4.1.1中值滤波

4.1.2图像参考点定位

4.2日期检测

4.2.1图像二值化

4.2.2形态学处理

4.2.3图像分割

4.2.4图像归一化

4.2.5特征提取

4.2.6日期识别

4.3条形码检测

4.3.1图像二值化

4.3.2特征提取

4.3.3缺陷检测

4.4本章小结

第五章检测结果及分析

5.1洗发水外包装算法可靠性验证

5.1.1输入模板

5.1.2检测结果及分析

5.2创可贴外包装算法可靠性验证

5.2.1输入模板

5.2.2检测结果及分析

5.3本章小结

第六章总结与展望

参考文献

发表论文及科研情况

致 谢