基于图像处理技术的透明灌装瓶液体非透明杂质激光检测技术研究

摘要

随着计算机技术和图像处理技术的发展，基于图像处理的自动检测技术在军事、医疗仪器和工业自动化等领域得到了广泛的应用。目前生产线上的透明灌装瓶液体中非透明杂质检测已经成为一个具有重要意义的研究方向。与传统的透明灌装瓶液体中非透明杂质检测方法相比，基于图像处理技术的透明灌装瓶液体中非透明杂质检测方法有非接触的特点，能快速检测杂质，大大节约了人工成本，提高经济效益。
　　论文率先提出了用激光从瓶口向下照明对透明灌装瓶液体中非透明杂质进行检测的试验方案，对方案中使用的半导体激光器、激光扩束镜和CCD摄像机的特性和参数进行了分析。
　　基于图像处理技术的基本概念、理论、方法，对图像模糊复原、图像模板匹配、图像边缘检测、图像膨胀腐蚀及轮廓提取进行了重点研究。
　　在激光照明条件下，分析了透明灌装瓶液体中非透明杂质在图像中所呈现的特征，提出了采用图像边缘检测、膨胀腐蚀、轮廓提取和轮廓跟踪算法进行杂质检测。
　　论文搭建了透明灌装瓶液体中非透明杂质检测试验系统，利用MVC1000M型CCD厂商提供的SDK函数库进行了二次开发，使用软件开发工具Visual Studio.Net进行了检测算法的软件编程，编写了透明灌装瓶液体中非透明杂质检测软件，并进行了测试，测试结果为：当杂质沉于瓶底时，程序能检测出直径为0.5mm以上的杂质；当杂质悬浮于灌装瓶液体液面和瓶底之间时，能检测出直径为0.1mm以上的杂质；当杂质浮于液体表面时，程序能检测出直径为0.4mm以上的杂质。
　　论文所提出的激光从瓶口向下照明方案未见文献有所报导。本论文这些算法具有重要的意义和一定的参考价值，为进一步的研究工作奠定了基础。

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第一章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3论文所作的工作及论文内容安排

第二章 杂质检测试验方案及相关技术介绍

2.1 试验方案

2.2 半导体激光器简介

2.3 激光扩束镜简介

2.4 CCD简介

2.5 文档/视图体系结构

第三章 图像处理相关理论

3.1 数字图像处理概述

3.2 运动模糊图像复原

3.3 图像模板匹配

3.4 图像膨胀与腐蚀

3.5 图像边缘检测

3.6 图像轮廓提取

第四章 透明灌装瓶液体非透明杂质检测算法

4.1 图像轮廓跟踪算法

4.2 透明灌装瓶瓶底杂质检测

4.3 透明灌装瓶液面杂质检测

4.4 液体瓶底与液面间杂质的检测

第五章 透明灌装瓶液体非透明杂质检测方案验证

5.1 试验操作步骤

5.2 杂质检测试验结果

第六章 总结

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文