基于机器视觉的西林瓶缺陷检测算法及系统研究

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1、分类号：TP2学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：基于机器视觉的西林瓶缺陷检测算法及系统研究英文题目：ResearchonAlgorithmsandSystemofVialDefectsDetectionBasedonMachineVision研究生姓名：杨宗芳导师姓名及职称：白剑宇教授培养单位：电子信息工程学院学科专业：控制科学与工程论文提交日期：2016年4月1日论文答辩日期：2016年5月25日答辩委员会主席：孙志毅教授论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指

2、导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：中文摘要西林瓶是一种玻璃管制注射剂瓶，在其生产制造过程中，由于工艺和生产设备等原因，导致西林瓶产品存在破口、裂纹、结瘤（黑点）等缺陷。目前国内大部分的西林瓶生产厂家在西林瓶缺陷检测环节仍然以人工检测为主，人工检测的缺点是工作强度大、重复性强，其判断力很容易受环境和个人情绪的影响，导致

3、西林瓶检测结果很不稳定。本文在学习和了解了机器视觉基本原理和应用的基础上，完成了对西林瓶瓶口、瓶身、瓶底检测区域的定位以及表面缺陷检测算法的设计，并对检测系统的主要硬件模块进行了设计，在HALCON10.0环境下实现图像处理算法的开发，并利用MicrosoftVisualStudio2010中MFC和HALCON10.0联合编程实现了上位机界面的开发。论文的主要内容包括：1.介绍了机器视觉技术及其应用，根据西林瓶检测系统的要求，完成了检测系统中硬件的选型，其中主要包括光源、工业相机、镜头等硬件选型，并在生产现场搭建了实验检

4、测平台，采集到了西林瓶各个部位的图像。2.研究了西林瓶瓶口的缺陷检测算法，对瓶口检测区域的定位方法进行了研究，利用极坐标变换的方法对瓶口检测圆环区域进行了转换，转换为标准的矩形区域，在矩形区域内对瓶口缺陷进行了准确检测。3.根据现场采集到的西林瓶图像的具体特点，设计了西林瓶瓶身、瓶底检测区域的定位方法，并对几种典型的缺陷进行了图像分析和检测，根据不同缺陷具有不同几何特征的性质，对缺陷进行了简单分类。4.根据系统检测要求，实现了系统的硬件平台，并利用MicrosoftVisualStudio2010和HALCON10.0进行

5、联合编程开发，设计了西林瓶缺陷检测算法和上位机界面。关键词：机器视觉；区域定位；缺陷检测；极坐标变换IABSTRACTVialisatubularglassvialsforinjection,inthemanufacturingprocess,duetoreasonssuchastechnologyandproductionequipment,resultingincrevasse,crack,nodulation(blackspots)andotherdefects.Atpresentmostofthedomesticm

6、anufacturerofvials,defectdetectionisstilldominatedbymanualinspection,thedisadvantageofmanualinspectionisthattheworkintensityisbig,therepeatabilityisstrong,itsjudgmentisveryeasytobeaffectedbytheenvironmentandtheindividualemotionimpact,leadsthatthevialsdetectionresu

7、ltsisveryunstable.Basedonthestudyandunderstandingofthebasicprinciplesandapplicationsofmachinevision,completedthedesignofdetectionalgorithmtolocatethedetectionareaandthedefectsonthesurfaceofthevialbottlemouth,bottlebodyandthebottlebottom,andthemainhardwaremoduleoft

8、hedetectionsystemisdesigned,basedontheMFCinMicrosoftVisualStudio2010andHALCON10.0,thedefectdetectionalgorithmsandhostcomputerinterfacearedeveloped.Thema