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由于口服液铝盖顶部缺陷情况复杂,有混盖,偏移,图案残缺,斑点,双影,顶部凹陷,表面划痕等各种缺陷,另外不同型号瓶盖的背景颜色,图案颜色也是不同的。如何在同一光源下,在同一幅图像中,将所有需要检测的缺陷突显出来,是机器视觉检测中难点,也是视觉检测的关键所在。对于瓶盖内垫和瓶口园整形状的缺陷问题,由于特征相对比较简单,使用简单的环形白光LED光源。考虑到环境光对光照效果的影响,我们设计制作了防护屏,以减少环境光影响。

1.检测位置的定位

口服液铝盖在由传送带带动经过相机镜头时,每次触发采集的位置和瓶盖的方位角度,并不能保证严格一致,在相机采集的图像中,除了需要分析的瓶盖外,还有作为背景的传送带和导轨,所以,在进行口服液铝盖缺陷检测前,须确定待分析瓶盖区域和方位,以确定被测瓶盖基准坐标。检测位置的定位是用以下方法得到:瓶盖图案中由文字和图形构成,各部分位置和相对方位固定,利用标准图形模板匹配的办法,由几何搜索和相关搜索,进行亚像素定位。首先设置匹配特征和相似度等参数,对采集存储的有一定差异的合格瓶盖样本,进行在线模板训练,建立公差范围,然后在运行时进行自动搜索匹配检测,得到需要检测瓶盖图像区域。

2.瓶口圆整性检测

口服液铝盖瓶口在相机图像中,由于相机成像的透视变化,标准正常瓶口轮廓线呈椭圆形状。由于变形或缺口等原因导致的瓶口不圆等缺陷,采用偏差法或斜率法进行检测。首先通过Spoke算法,利用瓶口边缘灰度跃变,得到瓶口边缘坐标数据,利用标准瓶口相邻边缘点基本连续,而缺陷瓶口相邻边缘点突变的特征,检测出瓶口是否圆整。方差法,由瓶口边缘点坐标数据,用2阶或更高阶多项式拟合边缘,然后计算边缘点相对拟合多项式的偏差,当偏差超过预设标准值时,认为瓶口有缺陷。斜率法,利用相邻两边缘点计算其对应斜率,然后比较相邻斜率情况,如果有突变,认为瓶口有缺陷。

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