烟草行业烟支钢印在线检测中的视觉技术应用

1 前言 成品卷烟的烟支钢印品质向来是广大消费者评判产品外在质量的重要因素之一,然而面对每分钟生产10000支香烟的卷烟设备,人工地对每一支卷烟的钢印进行检查是根本无法想象的。为了解决对每一支卷烟的钢印进行在线检测的问题,上海烟草（集团）公司基建设备处计量科自2007年成立课题小组,引入了较为先进的视觉技术,针对不同卷烟机型,开发了一套完整的烟支钢印在线检测系统,成功地解决了这一技术难题,使得成品卷烟的烟支钢印品质显著提高。     

玻璃瓶口定位与缺陷检测系统设计

目的为实现玻璃瓶缺陷在线检测,基于机器视觉设计一种瓶口定位和缺陷检测方法。方法介绍系统结构,包括相机、控制系统和剔除机构。详细论述图像处理算法,即:图像预处理、图像分割、瓶口定位、缺陷检测等。中值滤波完成玻璃瓶图像降噪处理,迭代阈值实现图像分割。基于像素坐标平均法完成瓶口定位。对于瓶口断口和破损等缺陷,分别采用径向积分投影和双圆周扫描实现瓶口缺陷检测。最后进行实验研究。结果实验结果表明,所述算法的性能指标均为98%左右,实现了准确、快速、无接触检测。结论该系统操作简单,能够满足实际使用的需求。     

CVB1700激光打孔设备有效使用及参数选择的技术探讨

通过对CVB1700在线激光打孔参数的单因素试验和数据回归分析,得出了烟支稀释率与脉冲、脉冲与能量的乘积、能量、打孔数量等参数的线性相关方程。试验结果表明,利用各线性方程可计算出能保证激光打孔系统正常运行的参数组合,与实际在线打孔的烟支稀释率值具有较好的符合性和稳定性,能够为在线加工质量提供技术支持和理论数据依据。     

ZJ17卷烟机烟末清洁隔离装置的设计与应用

目的 解决已涂胶的水松纸黏上烟末、复合型滤棒添加物颗粒或其他杂物而产生的烟支水松纸夹末、皱纹、漏气等一系列产品质量问题。方法 在ZJ17型卷烟机MAX部分汇合鼓轮与靠拢鼓轮之间加装两道清洁烟末装置,实现电气一体化控制。该装置与设备原本的接装纸切刀辊防护罩左下方吹气装置形成三道吹风清洁装置。结果 三道吹气装置在汇合鼓轮与靠拢鼓轮之间形成一层隔离气帘。隔离气帘能够隔离烟末、复合型滤棒添加物颗粒等杂物,产品质量缺陷率由2.68%降至0.36%。结论 所研制的清洁装置效果显著,降低了烟支夹末质量缺陷率,保证了产品质量,在ZJ118、ZJ116等机型上具有较广泛的推广应用价值。     

基于OpenCV的香烟圆周检测

针对香烟烟条生产中烟条移动速度快,非接触式测量的特点,本文提出了基于开源视觉库Open CV的香烟圆周在线检测系统,并对香烟检测系统的精确性和实用性进行了探究。设计了一种利用工业相机采集烟条图像视频信息,以Visual Studio 2013为软件开发平台,基于Open CV图像处理功能的香烟圆周在线检测系统。本文介绍了该系统的基本结构、工作原理、工作过程等,并通过工程实践验证检测系统的实用性和精确性。     

水松纸凹版印刷中的过程控制

水松纸产品生产工艺一水松纸作为卷烟的辅助包装材料之一，直接影响烟支的质量。随着烟草工业的发展变化，对水松纸凹版印刷技术要求越来越高。本文对水松纸凹版印刷中过程控制常见问题进行了解析、论述，对生产具有一定的指导意义。     

利用出库扫描程序实现32位条码的在线检测与剔除

目的：找到一种解决卷烟工业企业消除一号工程重复条码或控制不合格、不达标准条码件烟入库、出库，防止其影响到立库系统正常运行及生产经营决策系统数据准确性的方式。方法：采用入库前全面检测需入库成品件烟的一号工程32位条码，判断其条码质量是否全面达标，同时对条码不达标的件烟进行在线控制剔除，防止其进入立体库而引起异常，干扰后续各工序的正常运行及影响后续系统产、销、存等数据准确性。     

轴承漏针自动检测系统

介绍了一种新型的轴承漏针自动检测系统.该系统采用基于机器视觉的检测方法,采用图像传感器作为检测元件,按时序对轴承进行图像获取、图像检测识别,按识别结果进行分拣.从而解决了长期困扰轴承生产企业的小型滚针轴承漏针问题,提高了检验的速度,实现了滚针轴承的全自动、非接触、在线检测.该系统能有效地检测轴承是否漏针并给出漏针个数,准确率高,系统长时间运行稳定,检验速度快.     

基于图像处理的卷烟圆周检测方法研究

以LabVIEW软件为开发平台,用CCD传感器采集了卷烟圆周横断面图像,以图像处理的方法求出了卷烟圆周长度。介绍了检测系统的组成,然后对所采集的烟支横断面图像,采用灰度变换、中值滤波、阈值分割和形态学开运算等图像处理算法进行了端面图像分析,用LabVIEW软件的图像处理工具包计算出了卷烟圆周的长度像素值,最后通过最小二乘法进行了数学优化,得出了相应的卷烟圆周长度。仿真试验结果表明,该方法检测准确率为94.36%,可以准确检测卷烟圆周长度,有助于提高卷烟产品的质量。     

全自动泡罩药品包装视觉检测控制系统设计

目的为了提高泡罩药品包装的检测效率,降低生产成本,提升药品包装质量。方法设计一套基于DSP和触摸屏的泡罩药品视觉在线检测系统,利用TMS320 DM365芯片完成泡罩药品图像的处理和核心控制,由触摸屏和LCD液晶显示屏实现控制系统在线监控和图像处理结果显示,并在硬件结构基础上完成控制系统软件设计。结果通过对该系统的实验测试可知,该系统准确检测率高达100%。结论该控制系统能够实现泡罩药品包装缺陷的快速检测,检测准确率较高,大大降低了劳动强度,有效降低了生产成本。     

基于改进的Hough算法的细胞破碎智能监测计数系统

为提高细胞内产物的产量以及质量,结合机器视觉技术,在传统Hough图像识别算法以及现有的细胞破碎装置的基础上进行改进,提出了一种应用于细胞破碎的智能监测计数系统的设计方案。该方案以光学放大电路、CCD图像传感电路为硬件平台,辅以机器视觉技术、图像处理算法实现对细胞破碎过程的图像监测及计数统计。在线实验监测表明,该智能监测计数系统能够完成对细胞破碎的统计计数,其识别速度相对于标准的Hough图像识别算法提高了近10倍,并能实时捕捉细胞破碎图像,可应用于细胞破碎产物的自动化提取。     

蜂窝纸芯成形质量在线检测系统的开发

基于MATLAB 开发软件,对蜂窝纸板生产过程中蜂窝纸芯的成形质量进行了在线自动检测。将生产线上获得的蜂窝纸芯实际图像进行处理后,与标准模板图像进行比对运算,得出蜂窝纸芯的实际生产质量情况。比对算法的关键有2 个:在图像中寻找匹配目标;将实际图像与模板图像的匹配部分进行相似度计算。采用相关模板匹配的方法进行目标匹配,采用逐个像素点比较的方法进行相似度的比对计算,通过该算法可以高效快速地将实际图像与模板图像中提取的匹配部分进行运算,得到其相似度,获得产品的生产质量。     

印刷图像网点增大在线检测系统的开发

目的在高速印刷过程中,需要快速准确地对印刷品的质量进行检测,并给出数据评价,为此开发一种印刷网点增大的在线检测系统。方法通过图像采集系统获得实际印刷的网点图像,基于机器视觉技术,利用Matlab高级程序语言实现网点图像的识别。结果通过将标准网点图像与实际采集网点图像进行对比,利用有效的识别算法对3种形状印刷网点在50%处的增大量进行计算。结论该识别算法适用性强,可应用于彩色网点印刷中多种形状网点增大量的在线识别。     

CR后处理系统对CR图像质量的影响

目的：评价CR的后处理系统对CR图像质量的影响。方法：对比应用后处理软件前后，以及不同处理条件的照片进行比较。结果：经CR后处理软件处理的影像对比度良好，组织层次显示更清晰，提高边缘锐利度。结论：CR后处理软件有助于提高影像质量，及诊断价值。     

芯片载带缺陷的机器视觉检测方法

目的 针对芯片包装载带在生产过程中经常出现的型腔底部和边缘变形、穿孔等缺陷的检测问题,提出一种机器视觉检测方法。方法 首先离线准备配准模板及标准模板图像,然后根据模板在生产过程中进行在线检测。在检测过程中由传感器触发采集待检测型腔图像,然后通过模板匹配方法配准模板图像和待检测图像,并进行异或运算检测两图像差异从而定位缺陷。结果 实验证明边缘变形检测最大错误率为0.45%,底部变形检测最大错误率为0.50%,穿孔检测最大错误率为0.35%,每帧图像检测平均耗时为0.22 s,满足用户错误率不超过1%和每帧耗时不超过0.5 s的要求。结论 该方法能够实时检测芯片载带边缘变形、穿孔等缺陷,有效地实现载带加工生产过程中的质量监控。     

图像处理在自动焊接中的应用和展望

图像处理技术在自动焊接领域的应用已引起国内外学者的广泛重视。通过图像传感技术获取焊接熔池直观丰富的图像信息，使用高效的图像处理算法，提取焊接熔池的特征信息，用以实现自动焊接过程质量实时传感与控制。本文综合论述了图像处理技术在自动焊接中的应用原理、数字图像的采集方法、数字图像的特征信息定义、广义数字图像处理技术及其对自动化焊接理论研究和实践应用的推动作用。通过总结图像处理技术的研究和应用现状，综合分析了图像处理技术在现代焊接技术中发展和应用的前景。     

Correlation of image quality with exposure index and processing protocol in a computed radiography system

The correlation of image quality with the exposure index (EI)and the processing protocol was investigated in a Kodak computedradiography (CR) system using clinical radiographs and a waterphantom containing an aluminium and a copper stepwedge. Thephantom was exposed to different dose levels and the acquiredimages were processed using four clinical protocols. The qualityof these images was evaluated in terms of image brightness,contrast and noise. In clinical radiographs, there was no straightforwardcorrelation of image quality with EI. In phantom images, higherEI values improved contrast and reduced noise but after a pointthis improvement does not justify the implied increase in patientdose. Image brightness, contrast and noise were also stronglydependent on the processing protocol. To obtain the images ofsatisfactory quality with the Kodak CR system, a dose slightlyhigher than those used in 400 relative speed screen–filmsystems and a processing protocol designated for the specificradiographic examination are required.     

基于机器视觉的电视机背板检测及自适应抓取研究

机器视觉广泛应用于装配、制造和加工等工业领域,用来保证产品质量,控制生产流程。将图像处理技术应用于自动化装配生产线,对电视机背板质量进行在线检测。为了实现对不同型号和尺寸的电视机背板的抓取,使用图像模板匹配方法确定当前背板的型号和检测当前背板的品质,并开发基于采集图像的视觉伺服自适应控制系统,该控制系统以西门子 PLC（programmable logic controller,可编程逻辑控制器）作为控制核心,通过串口通信实现PLC与Halcon软件的数据对接。使用Halcon中的工具箱对电视机背板采集图像进行运算以抽取目标的特征,并分析出抓取过程的坐标值,进而根据判别的位置坐标误差结果来控制步进电机调节偏移量以实现自适应抓取过程。针对图像处理后产生的电视机背板位姿累计误差,设计了一种标准模板中心参数值与增量误差值求差的方法,对背板位姿视觉定位误差进行补偿。通过抓取实验验证了视觉伺服自适应控制系统的可靠性较高,能满足自动化装配的工业生产需求。在生产实际中,电视机背板自动检测及抓取平台的应用能极大地提高电视机生产效率、节约人工成本、降低劳动强度和提高生产精度,该平台具有很好的应用前景。     

基于FPGA的水溶膜生产裂纹图像识别

目的针对水溶膜(PVA)生产中出现的问题,设计一种基于FPGA的水溶膜裂纹图像检测系统,实现生产中产品质量的及时反馈。方法结合FPGA自身的优点构建系统硬件组成,设计与之相匹配的图像采集、数据存储、图像处理、图像显示等功能模块。对灰度变换、图像分割等传统图像处理算法进行优化,利用Xilinx公司的ISE软件在System Generator软件平台上对设计做仿真实验,将采集到的水溶膜裂纹图像进行图像处理,通过识别到的水溶膜质量缺陷来验证设计方案的可行性。结果仿真及实验表明,FPGA可以利用高速的数据并行处理方式来进行图像处理,并应用于水溶膜裂纹图像识别。结论该系统为水溶膜裂纹的自动识别提供了新的途经,具有一定的市场价值。