一種奶盒無吸管不良品剔除方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種蒙牛奶盒無吸管不良品剔除方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在蒙牛盒裝奶生產(chǎn)過程中有一道工序為往奶盒上粘貼吸管，但粘貼過程中存在漏 粘和奶盒隨生產(chǎn)線傳動時掉落等問題，導致在裝箱時存在部分奶盒沒有吸管的現(xiàn)象。目前 主要采用人工觀看的方法進行檢測，但是人工檢測存在視覺疲勞與人為主觀因素的影響等 制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在線快速檢測奶盒吸管有無的方法，取 代人工檢測。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取W下技術(shù)方案：
[0005] -種奶盒無吸管不良品剔除方法，包括下列步驟：
[0006] 1)選取一幅粘有吸管的奶盒圖像，截取包含吸管頭部區(qū)域的模板，并確定捜索范 圍；
[0007] 2)通過化nny邊緣檢測算子求得模板的邊緣；
[000引3)通過圓投影法求得邊緣檢測后的模板的圓投影特征向量；
[0009] 4)采集一幅待檢測的奶盒圖像，稱之為待匹配圖像；
[0010] 5)通過canny邊緣檢測算子求得待匹配圖像的與1)中模板相對應區(qū)域的邊緣；
[0011] 6)求取待匹配圖像的經(jīng)過邊緣檢測的與1)中模板相對應區(qū)域的圓投影特征向量；
[0012] 7)求取3)中求取的圓投影特征向量和6)中的求取的圓投影特征向量的相關系數(shù)；
[0013] 8)當相關系數(shù)R(i，j)大于設定闊值化res時，判斷吸管存在，反之，判斷無吸管；
[0014] 9)對沒有粘貼吸管的奶盒予W剔除。
[0015] 本發(fā)明由于采取W上技術(shù)方案，其具有W下優(yōu)點：
[0016] (1)針對吸管邊緣明顯特點首先對吸管進行邊緣檢測。
[0017] (2)根據(jù)吸管邊緣制作模板，使用圓投影法克服傳統(tǒng)模板匹配對旋轉(zhuǎn)圖像沒有抗 性問題。
【附圖說明】
[001引圖1是有吸管圖
[0019] 圖2是無吸管圖
[0020] 圖3是模板截取
[0021] 圖4是邊緣處理
[0022] 圖5是圓投影模板
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細的描述。
[0024] 本系統(tǒng)采用基于模板匹配的方法來檢測吸管有無，進而對不良品剔除。傳統(tǒng)的模 板匹配通過計算模板圖像和待匹配圖像的相關性來捜索待檢測圖像中是否有模板圖像。運 種方法存在計算量大，并且對有旋轉(zhuǎn)的圖像無法良好匹配的缺陷。
[0025] 本發(fā)明針對吸管模板圖像邊緣特征明顯的特性，提出一種將模板圖像和待匹配圖 像首先進行邊緣檢測再通過圓投影法求得特征向量，再進行相關性計算的模板匹配方法。 運種方法具有速度快且不受圖像旋轉(zhuǎn)的影響的優(yōu)點。
[0026] 1、選取一幅粘有吸管的奶盒圖像作為模板圖像；
[0027] 粘有吸管和無有吸管的圖像如圖1、圖2。由圖1看出吸管頂部為彎管，具有較好的 邊緣特征。截取模板如圖3,截取的模板寬高相等都為W，小框為模板圖像，大框為捜索范圍。
[0028] 2、通過化nny邊緣檢測算子求得模板圖像(吸管頭部區(qū)域)的邊緣如圖4;
[0029] 化nny邊緣檢測算子是一個多級邊緣檢測算法，化nny邊緣檢測根據(jù)對信噪比與定 位乘積進行測度，得到最優(yōu)化逼近算子。它可W分為W下5個步驟：
[0030] (1)應用高斯濾波來平滑圖像
[0031] (2)找尋圖像的強度梯度
[0032] (3)應用非最大抑制技術(shù)來消除邊誤檢
[0033] (4)應用雙闊值的方法來決定可能的邊界
[0034] (5)利用滯后技術(shù)來跟蹤邊界
[0035] 3、通過圓投影法求得邊緣檢測后模板圖像的特征向量
[0036] 圓投影定義為：與子圖中屯、像素的距離為r的所有像素點的灰度總和，記為Ce(r) 如圖5。圖投影法具有計算速度快、旋轉(zhuǎn)不變性的優(yōu)點。本發(fā)明截取的模板圖像為正方形，邊 長為W，取圖像的中屯、為圓投影中屯、，依次求取距離中屯、半徑為1到W的像素點的灰度和，求 得特征向量為：
[0037] (Ce(I)，Ce(2) ,Ce(3).. .Ce(w)}
[0038] 4、采集一幅待檢測的奶盒圖像，稱之為待匹配圖像；
[0039] 5、通過canny邊緣檢測算子求得待匹配圖像的吸管頭部區(qū)域的邊緣；
[0040] 6、求取待匹配圖像圓投影特征向量(Te(I)Jec)，Te(3). . Je(W)I
[0041 ] 求取模板圖特征向量{Ce(i)，Ce(2)，Ce(3). . .Ce(w)}和待匹配圖像特征向量{Te(i)， Te(2)，Te(3). . .Te(w)}的相關性
[0043] 當模板圖像和待匹配圖像完全一樣時，相關系數(shù)R( i，j ) = 1，模板圖像與待匹配圖 像相似度越高，相關系數(shù)越大。當相關系數(shù)R(i，j)大于設定闊值化res時，吸管存在，反之， 無吸管。
[0044] 7、對不良品予W剔除，方法如下：
[0045]奶盒在傳送帶上順序經(jīng)過光電傳感器、工業(yè)相機和剔除電磁閥。光電傳感器與工 業(yè)相機之間的距離dl為50cm左右，剔除電磁閥與工業(yè)相機之間的距離d2為400cm左右，光源 距離奶盒1cm，相機距離奶盒IOm左右。當奶盒經(jīng)過光電傳感器時，光電傳感器發(fā)送信號給 PLC并記錄當前時間t，Wt為起點，延時一段時間tl后，PLC通知相機拍照并進行檢測。Wt為 起點，延時一段時間t2后，到達剔除位置時，PLC通知電磁閥將不良奶盒剔除。其中，tl=dl/ s，t2 = d2/s，s為傳送帶的運動速度。
【主權(quán)項】
1. 一種奶盒無吸管不良品剔除方法，包括下列步驟： 1) 選取一幅粘有吸管的奶盒圖像，截取包含吸管頭部區(qū)域的模板，并確定搜索范圍； 2) 通過Canny邊緣檢測算子求得模板的邊緣； 3) 通過圓投影法求得邊緣檢測后的模板的圓投影特征向量； 4) 采集一幅待檢測的奶盒圖像，稱之為待匹配圖像； 5) 通過canny邊緣檢測算子求得待匹配圖像的與1)中模板相對應區(qū)域的邊緣； 6) 求取待匹配圖像的經(jīng)過邊緣檢測的與1)中模板相對應區(qū)域的圓投影特征向量； 7) 求取3)中求取的圓投影特征向量和6)中的求取的圓投影特征向量的相關系數(shù)； 8) 當相關系數(shù)R(i，j)大于設定閾值Thres時，判斷吸管存在，反之，判斷無吸管； 9) 對沒有粘貼吸管的奶盒予以剔除。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種奶盒無吸管不良品剔除方法，包括：選取一幅粘有吸管的奶盒圖像，截取包含吸管頭部區(qū)域的模板；通過Canny邊緣檢測算子求得模板的邊緣；通過圓投影法求得邊緣檢測后的模板的圓投影特征向量；采集一幅待檢測的奶盒圖像，稱之為待匹配圖像；通過canny邊緣檢測算子求得待匹配圖像的與1)中模板相對應區(qū)域的邊緣；求取待匹配圖像的經(jīng)過邊緣檢測的圓投影特征向量；求取圓投影特征向量的相關系數(shù)；判斷吸管是否存在；剔除。本發(fā)明根據(jù)吸管邊緣制作模板，使用圓投影法克服傳統(tǒng)模板匹配對旋轉(zhuǎn)圖像沒有抗性問題。
【IPC分類】G06T7/00
【公開號】CN105528780
【申請?zhí)枴緾N201510869770
【發(fā)明人】關帥, 于振, 任海燕, 李波
【申請人】天津普達軟件技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月1日