基于机器视觉的透明薄膜包装破损检测方法研究

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目前我国工业绳团透明薄膜包装破损检测绝大多数由人工目视进行,人工目视检测效率低、劳动强度大、成本高,检测准确性低,容易导致包装产品的市场竞争力降低,从而影响产品的销售。针对这一问题,本文根据工业透明薄膜包装的特征,研究图像处理的检测算法,开发了基于数字图像处理系统的薄膜包装破损检测系统,完成了工业透明薄膜表面破损的检测和识别。和传统的人工检测方法相比,该系统可以最大程度地减少人为因素对检测结果的影响,实现对包装破损检测的客观评价,对提高工业包装破损的自动化检测具有重要的实践意义。  工业透明薄膜包装破损的检测,其缺陷特征除了孔洞破损,还存在着划伤,裂纹等缺陷,本文分析了工业透明薄膜包装检测的基本构成及其工作原理,阐述了系统中的关键技术及总体设计,针对该系统破损检测具体要达到的基本技术要求,做了大量的实验,验证算法的可行性。  为了对工业透明薄膜包装破损图像进行有效的识别,首先需要进行图像的采集,然后将图像信息输入计算机系统进行预处理,利用中值滤波进行图像的去噪,运用Hough变换提取图像的感兴趣区域。通过相应预处理技术得到的图像质量明显提高,需要处理的数据量明显减少,为后续的图像处理打下了良好的基础。  其次考虑到预处理后的图像在对比度上仍存在不足,为了增大其破损区域和未破损区域之间的对比,便于之后更进一步地进行分割图像,本文采用改进后的Retinex算法进行图像增强,取得了令人满意的处理效果。  分析了各种传统的图像分割方法,如阈值分割、边缘检测等进行图像的二值化处理等方法,本文结合透明薄膜包装自身的结构特点,采用了一种特殊的分割方法,即在图像的饱和度空间进行阈值分割,同时结合数学形态学方法去除小像素点的干扰,保证了破损区域的闭合性和边缘检测的连续性,能够将破损区域的目标图像完整地分割出来。  最后提取破损区域图像的形态学特征参数,利用破损区域图像的特征参数分析图像,借助模式识别技术对提取出图像的形态学特征进行了分类,实现了透明薄膜包装孔洞破损和划伤破损的检测。通过运用MATLAB,VISUAL STUDIO2010等软件对包装薄膜破损的图像进行识别测试,验证了该方法的可行性和准确性。
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