圖1基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)組成

 
圖2基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)檢測流程
 
2.2系統(tǒng)圖像分析處理

（1）系統(tǒng)照明。照明是進(jìn)行圖像處理和分析的重要外部條件之一,該系統(tǒng)選用了FOSTEC可調(diào)試光源20750.2,穩(wěn)定可靠,有利于圖像采集。

（2）檢測信號的同步。為保證檢測信號的同步,增設(shè)了檢測同步傳感器,安裝在機(jī)器背后的機(jī)械轉(zhuǎn)輪上（圖3）,可用于煙包檢測和殘次煙包的剔除。
圖3檢測信號的同步

1.CCD同步傳感器2.軸編碼器3.CCD同步檢測塊

（3）系統(tǒng)軟件的構(gòu)成。該系統(tǒng)使用了LabVIEW、I2MAQVision和IMAQVisionAssistant等開發(fā)軟件。Lab2VIEW的數(shù)據(jù)流式編程、IMAQVision強(qiáng)大的圖像處理能力以及IMAQVisionAssistant的代碼自動生成功能,不僅縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期,也降低了成本。

（4）圖像特征比較算法。利用IMAQSubtract函數(shù)將實時煙包圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像相減兩次,可得到表示兩個圖像明暗程度主要區(qū)別的參數(shù)值。利用IMAQAdd函數(shù)將兩個參數(shù)疊加成一幅圖像,IMAQThreshold函數(shù)產(chǎn)生一個二值圖像,由IMAQRemoveParticle函數(shù)對圖像進(jìn)行處理。另一種方法是用IMAQBCGLookup函數(shù)替代IMAQThreshold函數(shù),利用IMAQGrayMorphology函數(shù)對圖像進(jìn)行處理,該方法由于沒有轉(zhuǎn)換為二值圖像,可以使最終產(chǎn)生的圖像粒子更加連貫。根據(jù)最終產(chǎn)生圖像可以判斷被檢測煙包是否屬于殘次煙包。

（5）殘次煙包的剔除。如圖4所示,檢測系統(tǒng)利用機(jī)器原有的雙垛煙包剔除裝置對殘次煙包進(jìn)行剔除。
圖4檢測傳感器及剔除位置

1.檢測傳感組件2.煙包運(yùn)行方向3.小包外包透明紙包裝成形4.被檢測煙包5煙包輸送帶6有機(jī)玻璃蓋7煙包堆垛8殘次煙垛剔除口


3應(yīng)用效果

GDX2包裝機(jī)組安裝了機(jī)器視覺系統(tǒng)后,存在包裝缺陷的煙包（如煙盒破損、缺蓋、露白、反包、包裝錯位等）均在殘次煙垛剔除口被自動剔除。據(jù)市場質(zhì)量反饋統(tǒng)計,系統(tǒng)安裝前1個月內(nèi),有關(guān)煙包外觀質(zhì)量問題收到市場反饋3次共8包（小盒缺蓋、包裝錯位等）,系統(tǒng)安裝后3個月內(nèi),未接到一起煙包外觀質(zhì)量問題反饋。

機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用于GDX2包裝機(jī)組,保證了高速、自動化卷煙包裝生產(chǎn)的順利進(jìn)行,提高了卷煙的外觀質(zhì)量,而且還易于實現(xiàn)信息集成,為企業(yè)實施計算機(jī)集成制造提供了技術(shù)基礎(chǔ)。同時,視覺系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)可以幫助管理部門及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備、材料等方面的潛在問題,有利于提升卷煙企業(yè)的總體管理水平。