機(jī)器視覺技術(shù)在煙草包裝設(shè)備上的應(yīng)用

摘 要：基于機(jī)器視覺技術(shù)的煙包檢測器是以機(jī)器視覺技術(shù)為基礎(chǔ)，通過軟件對興趣區(qū)域進(jìn)行處理，就能識別有質(zhì)量缺陷的煙包。

關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺技術(shù) 工業(yè)相機(jī) 興趣區(qū)域 圖像處理技術(shù)

中圖分類號：TS47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-0-04

GDX2硬盒包裝機(jī)是目前煙草行業(yè)普遍使用的一種包裝設(shè)備，煙包的卡紙是包裝工序的質(zhì)量關(guān)鍵控制點之一，它主要起到固定煙包內(nèi)煙支的有序排列，整固托起煙包外包裝，使煙包獲得較好外觀形狀的作用。在包裝工序中，針對卡紙的質(zhì)量檢測只有四號輪缺卡紙檢測，而在五號輪，沒有設(shè)計小盒卡紙缺陷檢測裝置。許多卷煙廠在生產(chǎn)過程中都不同程度出現(xiàn)過卡紙缺失的小盒煙包混入成品煙中的現(xiàn)象，這將影響企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和聲譽。

如果有一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的煙包檢測器，將它安裝在G.DX2包裝機(jī)的五號輪上方，對煙包的卡紙以鋁箔紙及進(jìn)行拍照，當(dāng)檢測到有質(zhì)量缺陷的煙包時向包裝機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)送剔除信號，由包裝機(jī)組控制系統(tǒng)在相應(yīng)位置將缺陷煙包剔除，就能杜絕卡紙缺失的小盒煙包混入成品煙中的現(xiàn)象。

基于機(jī)器視覺技術(shù)的煙包檢測器主要由圖像采集組件、控制器及編碼器等外圍設(shè)備組成。圖像采集組件由工業(yè)相機(jī)和光源組成，負(fù)責(zé)圖像信號的采集，是機(jī)器視覺技術(shù)的核心元件，它將采集的圖像送給控制器；控制器由控制組件、觸摸液晶屏及一個母板組成，控制組件通過圖像處理技術(shù)對工業(yè)相機(jī)傳送來的圖像進(jìn)行初步處理，然后和標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對比，判斷煙包是否存在質(zhì)量缺陷，如有質(zhì)量缺陷便向包裝機(jī)組控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)剔除信號，包裝機(jī)組接收到剔除信號后，在剔除口把相應(yīng)缺陷煙包剔除；編碼器的主要功能是為控制器提供機(jī)器角度，以便工業(yè)相機(jī)在最佳角度拍照，并在設(shè)定的角度內(nèi)傳送剔除信號。

基于機(jī)器視覺技術(shù)的煙包檢測器的原理框圖如圖1所示。

基于機(jī)器視覺技術(shù)的煙包檢測器的軟件主要包括控制組件上位機(jī)軟件和控制組件接口板控制軟件。

控制組件上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)圖像處理以及系統(tǒng)的整體控制，通過控制組件接口板上的通訊接口與工業(yè)相機(jī)進(jìn)行通訊，接收采集到的圖像數(shù)據(jù)。

每次工業(yè)相機(jī)上電，會連續(xù)對相機(jī)進(jìn)行5次識別，總共上電5次，5次以后仍未識別到相機(jī)，則定義相機(jī)識別失敗；識別成功后，則進(jìn)入工作頁面，相應(yīng)程序如下：