基于图像处理的瓶内异物自动检测

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1、学校代码０２８６Ｔ：１（ｓＴｊｇｇ分巧号．：ＴＰ３１７４密级：公开．，ＵＤ。００４．９３—学巧１卢；１３５１９＞、－巧？一，－■：１？王？１…＇：Ｊ■ＪＶ，啼ｔ一索南大嗦工程硕ｉ学位论文基于图像处理的瓶内异物自动检测：鲍冉冉研究生姓名导师姓名：罗立民教授蘭铁宁副教授李国锋商工申请学位类别工程硕ｄ：学位授予单位东南大学工巧领域名称计度轨技术论文答辩日期２０１６年６月１日研巧方向国笛舰与船龍化学位授予円期２０１６年月日答沿妾员会丰席巧巧评阅人陈阳副教胺院盲２０１６

2、年６月３日来兩：ｋ聲硕±学位论文基于图像处理的瓶内异物自动检测专业名務；计算臟术研究生姓名：鲍冉冉导师姓名；罗立民教授胡铁宁副教授李国锋高工ＡＵＴＯＭＡＴＩＣＤＥＴＥＣＴＩＯＮＯＦＦＯＲＥＩＧＮＭＡＴＴＥＲＩＮＢＯＴＴＬＥＢＡＳＥＤＯＮＩＭＡＧＥＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＢａｏ－ｒａｎｒａｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙ－ｍＰｒｏｆ．

3、ＬＵＯＬｉｉｎ－ｎＡｓｉｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＨＵＹｌｉｎｇｎｅｅｒ－ＡｎｄＳｅｎｉｏｒｅｎｇｉＬＩＧｕｏｆｅｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１６ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所，＞论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所

4、做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、、研巧生签名：高由Ｂ期：白ｆｃ、Ｉ东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文挡，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一，致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被査阅和借阅可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。：研巧生签名：导师豁日期ｕ）ｓｉ摘要随着社会的发展，啤酒的质量问题也愈加受，

5、食品安全问题越来越受到人们的关注到消费者和生产厂商的重视。例如瓶体不完善，瓶内出现不溶于液体的异物等。针对此类问题，液态产品中的传统人工灯检法已经不能满足生产商和消费者的要求。在此基础上一，对瓶体中的异物进行，本文设计开发了种基于图像处理的瓶内异物自动检测系统识别与分析。、首先，介绍了课题的研巧背景和意义机器视觉技术的应用领域和国内外现状。接一。着从啤酒的实际生产线出发，利用机器视觉技术设计了套检测系统系统主要包括照明系统、检测设备和处理软件，给出了检测系统的方案和工作流程。异物目标检测过程中的处理算法是本文研巧的重点。对采集到的图像，首先通过灰度和几何信息标

6、定出有效检测区域，并对区域中的检测目标做分析。有效检测区域包括单个瓶体的瓶身和瓶底区域。瓶身区域的异物目标有悬浮的小颗粒异物Ｗ及液面处的气泡，瓶底区域的异物目标包括沉在瓶底的大面积异物Ｗ及小颗粒异物。一对于小颗粒异物目标，瓶底和瓶身区域的检测算法是相同的，即采用阶微分检测算子与形态学操作相结合，获得图像中包括异物目标在内的所有连通域，进而对连通域的特征进行分析，根据目标的几何及灰度特征初步判断出小颗粒异物目标的范围。在此步骤中瓶身区域的印字边缘会对结果造成干扰，接着利用印字的特性去除其对结果的影。响，采，完成小异物目标的检测对于气泡用方向梯度直方图和支持向量机相结

7、合的方法对其和干扰目标进行分类，实验表明，该方法取得了较好的分类结果。对于沉在瓶底的大面积异物目标，首先对瓶底区域做噪声去除和背景抑制的基本处理，继而采用最大类间方差法对图像进行闲值分割，如此可Ｗ将瓶底偏亮区域分割出并获得二值图像，在＞此基础上去除瓶壁的干扰。图像中大面积异物与瓶底底部相接，根据该特性可１描１＾绘出瓶底底部的上部曲线。最后分别利用ＰＣＡ和Ｇａｂｏｒ提取出瓶底曲线的特征，同时