一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法，通过对脉冲计数的参数的判断确定补片是否进入图像采集区，提升了图像采集的效率，减少了相机的设置数量，之后又对获取的图像信息采用二值化处理，并通过边缘检测算法来确定补片轮廓获得各个检测的区域以及参数，并通过处理单元对各个参数进行处理，进而判断补片是否出现缺漏、偏位和毛刺等问题，同时处理单元还能通过PLC控制器控制贴标机对出现问题的补片进行贴标标记。本发明专利技术能通过视觉算法自动判断塑胶补片是否出现缺漏、偏位和毛刺的问题，并对不良品进行标记，大大减少了人工成本，提高了检测效率。提高了检测效率。提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法


[0001]本专利技术涉及一种工业制造检测
，尤其涉及一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，人们对生活中必不可少的包装用品的要求也越来越高，塑料包装袋已从单纯的实用型逐步向外观美丽型和使用安全型方向发展。为了满足塑料包装袋的提拉强度和安全使用性能的要求，具有塑料扣手加层的包装袋(即在塑料包装袋的扣手部位添加补片)应运而生。
[0003]制袋生产工艺中，塑料袋膜片与补强片同步传送，当补强片与膜片的位置上下对应时，利用加热的切刀将补强片切断，同时将被切断部分的补强片复合在膜片上。由于切刀对补强片的切断方式为上下切，并且需要对切刀加热，即将补强片烫断，导致补强片被切断部位的平整度较差。这样的补片既不美观又不便于使用(不平整位置容易磨手甚至造成割伤)，因此对补片制袋质量的检测具有必要性。
[0004]传统的补片制袋质量检测主要采用人工肉眼检测的方式，存在劳动强度大、生产效率低、漏检率和误检率高的缺点。随着机器视觉作为新兴技术不断应用于各种高精密产品生产过程的自动化检测，目前应用于制袋生产线的机器视觉检测系统虽然不少，但大多数都是面向涂布、淋膜、分切和复卷机等产品，暂无针对补片制袋质量方面的机器视觉检测系统。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法。
[0006]一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法，包括：
[0007]步骤S1：计算补片切断工位与图像采集工位的距离，按编码器的脉冲计数记录为
△
m，同时当补片切断工位发生切断动作时，发送信号至PLC控制器并记录当前的脉冲坐标m0；
[0008]步骤S2：当脉冲坐标m0的增加量达到
△
m时，即认为补片到达图像采集工位，由所述PLC控制器发送信号控制相机单元进行拍照，获取图像信息，并将图像信息发送至处理单元进行图像处理；
[0009]步骤S3：对图像进行绝对阈值分割，并根据图像像素灰度值g划分图像区域，计算各区域面积，选出区域面积最大的区域，认为最大区域是提手区域RH；
[0010]步骤S4：计算提手区域中心坐标，以中心坐标为区域中心绘制两个矩形ROI 区域，分别为补片缺漏偏位检测ROI区域R1和补片毛刺检测ROI区域R2；
[0011]步骤S5：提取补片缺漏偏位检测ROI区域R1里的图像，识别出所述补片缺漏偏位检测ROI区域R1中的补片，进而得到图像中实际补片区域Rd；
[0012]步骤S6：比较所述实际补片区域Rd与所述补片缺漏偏位检测ROI区域R1，判断产品是补片缺漏还是补片偏位；
[0013]步骤S7：提取所述补片毛刺检测ROI区域R2的图像，对所述补片毛刺检测ROI区域R2进行阈值化处理，提取得到提手区域边缘L0；
[0014]步骤S8：将所述提手区域边缘L0进行平滑处理进而得到平滑提手边缘区 L1；
[0015]步骤S9：比较所述提手区边缘L0与平滑提手边缘区L1，判断产品是否出有补片毛刺缺陷；
[0016]步骤S10：当补片出现缺漏、偏位或毛刺时，将判断结果输出至所述PLC 控制器，并由所述PLC控制器发送信号给贴标机，对不良产品进行贴标。
[0017]其中，所述步骤S3、步骤S4中所获得的所述缺漏偏位检测ROI区域R1应设为所述提手区域RH的2.5倍；所述补片毛刺检测ROI区域R2应设为所述提手区域RH的最小外接矩形。
[0018]其中，所述步骤S5具体包括：
[0019]步骤S51：对原图像进行局部自适应阈值化处理，把原图像转为为二值化图像；
[0020]步骤S52：通过边缘提取算法对二值化图像进行边缘提取，分割出目标图像；
[0021]步骤S53：对梯度幅度图像应用非最大值抑制，用双阈值处理和连接分析来检测并连接边缘，标记为有效边缘像素，进而得到图像中实际补片区域Rd。
[0022]一种补片制袋质量检测的硬件系统，包括：编码器、机器视觉光学成像系统、PLC控制器和贴标机；
[0023]所述编码器输出端连接所述PLC控制器，所述PLC控制器控制连接所述机器视觉光学成像系统和所述贴标机。
[0024]其中，所述机器视觉光学成像系统设置于所述图像采集工位，包括相机单元、光源、和处理单元；所述相机单元设于所述光源的上方，所述相机单元输出端连接所述处理单元。
[0025]其中，所述相机单元包含CCD面阵相机和高清镜头，所述光源为LED平行背光源。
[0026]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0027]1.通过对脉冲计数值来判断补片是否进入图像采集工位，进而提升了图像采集的精度，避免为了保证图像采集范围而设置多台相机。
[0028]2.采用视觉算法，通过对图像信息的处理，能自动对补片进行检测，同时自动控制贴标机对不良品进行标记，减少了人工成本的同时还能大大提升工作效率。
附图说明
[0029]图1是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法的流程图；
[0030]图2是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法的图片预处理流程图；
[0031]图3是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法的补片缺漏、偏位检测流程图；
[0032]图4是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法补片缺漏、偏位检测的实际效果图；
[0033]图5是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法的补片毛刺检测
流程图；
[0034]图6是本专利技术提供的一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法的补片毛刺检测实际效果图；
[0035]图7是本专利技术提供的一种补片制袋质量检测硬件系统的机器视觉光学成像系统的布置效果图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0037]一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法，具体包括多个步骤，并可将步骤划分为多个过程，包括：判断补片的位置并采集图像、图像的预处理过程、补片的缺漏、偏位的检测过程、补片的毛刺检测过程和不良品标记过程，以下根据不同过程对步骤进行详细说明。
[0038]判断补片的位置并采集图像：
[0039]如图1所示，包括步骤S1、步骤S2：
[0040]步骤S1：计算补片切断工位与图像采集工位的距离和时间，按编码器的脉冲计数记录为
△
m，同时当补片切断工位发生切断动作时，发送信号至PLC控制器并记录当前的脉冲坐标m0；
[0041]步骤S2：当脉冲坐标m0的增加量达到
△
m时，即认为补片到达图像采集工位，由所述PLC控制器发送信号控制相机单元进行拍照，获取图像信息，并将图像信息发送至处理单元进行图像处理。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的补片制袋质量检测方法，其特征在于，包括：步骤S1：计算补片切断工位与图像采集工位的距离，按编码器的脉冲计数记录为
△
m，当补片切断工位发生切断动作时，编码器发送信号至PLC控制器并记录当前的脉冲坐标m0；步骤S2：当脉冲坐标m0的增加量达到
△
m时，即认为补片到达图像采集工位，由所述PLC控制器发送信号控制相机单元进行拍照，获取图像信息，并将图像信息发送至处理单元进行图像处理；步骤S3：对图像进行绝对阈值分割，并根据图像像素灰度值g划分图像区域，计算各区域面积，选出区域面积最大的区域，认为最大区域是提手区域RH；步骤S4：计算提手区域中心坐标，以中心坐标为区域中心绘制两个矩形ROI区域，分别为补片缺漏偏位检测ROI区域R1和补片毛刺检测ROI区域R2；步骤S5：提取补片缺漏偏位检测ROI区域R1里的图像，识别出所述补片缺漏偏位检测ROI区域R1中的补片，进而得到图像中实际补片区域Rd；步骤S6：比较所述实际补片区域Rd与所述补片缺漏偏位检测ROI区域R1，判断产品是补片缺漏还是补片偏位；步骤S7：提取所述补片毛刺检测ROI区域R2的图像，对所述补片毛刺检测ROI区域R2进行阈值化处理，提取得到提手区域边缘L0；步骤S8：将所述提手区域边缘L0进行平滑处理进而得到平滑提手边缘区L1；步骤S9：比较所述提手区边缘L0与平滑提手边缘区L1，判断产品是否出有补片毛刺缺陷；步骤S10：当补片出现缺漏、偏位或毛刺时，将判断结果输出至所述PLC控制器，并由所述PLC控制器发送信号给贴标机，对不良产品进行贴标。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴伟，郭嘉楠，陈浩庆，陈洁群，陈慰腾，徐朝健，张文宇，陈娟娟，
申请(专利权)人：揭阳市群星机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：