基于机器视觉的啤酒瓶空瓶检测机设计开发

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2、以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：垄鱼竺毋师签名：日期：业摘要现代工业自动化生产中，涉及到各种各样的检查、测量和零件识别，如果靠人工检测，在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本的同时，仍然不能保证零缺陷。于是应用计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性，与人类视觉的高度智能化和抽象能力相结合，形成机器视觉。本课题将机器视觉应用于啤酒瓶空瓶检测，系统检测的主要原理为：使用CCD相机、采用合理光源、应用光学原理采集图象，对图象进行滤波、定位、增强、分割等算法处理，最终

3、根据缺陷点灰度值的差异进行图象识别。结合PLC与计算机，将其应用于啤酒生产线，形成直线式在线啤酒空瓶检测机，并对其软件系统进行扩展，使其包含图象处理、人机界面、数据库管理、故障诊断等多方面功能。本文首先分析机器视觉及其在啤酒空瓶检测方面的应用价值，介绍系统硬件各个方面。检测环节主要分瓶口检测、瓶壁检测、瓶底检测、瓶壁二次成象检测、红外线残留液检测、电磁场碱液检测：视觉检测成象经过图象处理识别，结果由上位机传入PLC。由编码器、光电开关结合PLC控制最终的残缺瓶剔除。有了硬件的基础，如何搭建合理可靠的软件系统是产品成熟的关键。本

4、系统软件方面主要分为现地人机界面部分与远程故障诊断部分。人机界面部分主要是为操作人员提供一个对话平台，可以设置各个检测环节参数，记录各环节剔瓶数，并有一些常用数据的归档处理。现地程序通过DLL与PLC实现数据通讯，读写PLC的内部数据，这样可以读取PLC中寄存器、计数器的内容，也可以通过内部寄存器驱动剔除设备。使用多线程技术实现人机界面，异常处理功能使程序更健壮。由于本课题是一个集控制、机械、电气、光学、检测于一体的智能设备，早期开发甚至技术成熟后都可能会遇到不同的故障问题。因而建立一个完善的故障诊断系统就显得尤为重要。系统利

5、用人工智能技术，采用B／S架构，远程维护生产设备，降低成本，系统主要包括以下功能：用户认证、系统管理员对系统的维护、用户对信息的搜索、推理与诊断。在最后考虑到诊断系统长期运行所积累的专家经验知识中势必会有一些冗余的数据产生，这些冗余的经验知识积累的过多虽会对系统的运行效率产生影响。应用决策表简化方法简约算法条件属性中的冗余属性，使得推理搜索过程的任务量减少。本文对图象处理、Java技术、人工智能、数据库管理、PLC应用进彳亍较为深入的研究，对课题设计中出现的问题进行了原因分析并结合实际情况给出了解决方案。关键词：机器视觉，空瓶

6、检测，图象处理，故障诊断专家系统2ABSTRACTThemodemindustryautomationproductioninvolvesvariouscheckandmeasurement．IfdependonthemanualWOrLatthetimeofincreasingthehugecostoflaborandmanagement，itstillCan'tguaranteezerodisfigurement．Peoplecombinethespeedofcomputerwitllthehighintelligence

7、andtheabstractabilityofhumanvision,whichthusbecomethemachinevision．Thesystemappliedthemachinevisionintheemptybottleinspection．ThemaintheoryofthesystemWRS：usingtheCCDcamera,adoptingthereasonablelightsource，andapplyingtheopticalprinciple，wecollectedimages，thenusedthef

8、ilter，orientation，transformandpartitionalgorithmsontheimages，finallyidentifiedtheimagesbythevalueofgrayscaleondisfigurement．WecombinedtheP