本發(fā)明涉及一種包裝盒噴印字符位置偏移量檢測方法。

背景技術(shù)：

利樂包裝的盒裝純牛奶，在生產(chǎn)的過程中，由于在流水線上進行噴印，會出現(xiàn)噴印字符超出限定框(虛線矩形框)的問題，目前為了排除這種問題，采用人工檢測。但由于生產(chǎn)速度快，人工檢測存在疲勞和主觀性因素干擾等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)線上包裝盒噴印字符位置偏移量的機器視覺檢測方法，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種檢測包裝盒噴印字符位置偏移量的方法，在包裝盒上已經(jīng)印刷了用于噴印字符的虛線矩形框，包括下列步驟：

(1)采集一幅噴印字符合格的包裝盒的圖像，稱此包裝盒為模板包裝盒；

(2)保存虛線矩形框的大??；選取字符串矩形中的一部分字符串作為字符模板，并確定字符模板的中心位置(X,Y)；

(3)根據(jù)包裝盒的灰度值和背景的灰度值存在一定差異的特征，通過從右向左投影和從下向上投影找到包裝盒的右下點，方法如下：

1)采用迭代法求出二值化需要的分割閾值，將獲取的包裝盒的圖像進行二值化處理，由灰度圖轉(zhuǎn)化為二值圖；

2)對二值圖進行投影；

3)獲取模板包裝盒的右下點；

(4)位置偏移量檢測

1)生產(chǎn)線上每通過一個包裝盒，采集待檢測圖像；

2)采用上述步驟(3)的方法對待檢測圖像進行二值化處理并找到待檢測包裝盒的右下點；

3)得到虛線矩形框的位置；

4)再根據(jù)二值圖定位與字符模板相應(yīng)的部分字符串，從而得到新的中心位置(X1，Y1)；

5)通過公式sqrt((X1-X)*(X1-X)+(Y1-Y)*(Y1-Y))與arctan((Y1-Y)/(X1-X))計算出字符串矩形在當(dāng)前包裝盒的位置和與模板包裝盒間的偏轉(zhuǎn)角度；

6)判斷整個字符串矩形上面的點是否在虛線矩形框內(nèi)，將不在虛線矩形框內(nèi)的像素點加起來，計算字符串矩形偏出虛線框的像素百分比作為偏移量。

其中，采用迭代法求出二值化需要的分割閾值的步驟如下:

a)求出包裝盒圖像的最大灰度值和最小灰度值,分別記為Rmax和Rmin,令閾值T＝(Rmax+Rmin)/2；

b)根據(jù)閾值T將圖像的平均灰度值分成兩組R1和R2；

c)分別求出兩組的平均灰度值μ1和μ2；

d)求出新閾值T＝(μ1+μ2)/2

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明檢測位置偏移量的速度不超過20ms。

(2)本發(fā)明能有效過濾盒頂部以外的其它干擾因素，準(zhǔn)確確定打印的偏移量。

附圖說明

圖1是字符噴印合格的牛奶包裝盒的原圖

圖2是虛線范圍框；

圖3是字符串矩形框；

圖4是得到的二值圖像；

圖5的上圖和下圖分別是垂直投影與水平投影；

圖6是找到右下點

圖7是合格包裝盒

圖8是不合格包裝盒

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施對本發(fā)明的進行詳細的描述。

(1)采集一幅噴印字符合格的牛奶包裝盒的圖像

原圖如圖1，包裝盒上已經(jīng)印刷了虛線矩形框。字符應(yīng)當(dāng)噴印在虛線矩形框內(nèi)。

(2)設(shè)置固定大小的區(qū)域值

由于噴印字體大小不變，包裝盒上的虛線矩形框大小不變，為了方便，可以先把這個兩個區(qū)域的大小保存下來；

備注：虛線矩形框(見圖2)的位置與右下點距離是固定的，字符串矩形(見圖3)的位置依賴于以字符串“2015”為模板確定的中心位置(X,Y)；

(3)投影查找包裝盒的右下點

由于包裝盒的灰度值和背景的灰度值存在一定差異，通過從右向左投影和從下向上投影找到包裝盒的右下點。

首先，將獲取的圖像進行轉(zhuǎn)化,將采集到的圖像由灰度圖轉(zhuǎn)化為二值圖(見圖4)：采用迭代法求出二值化需要的分割閾值，其步驟如下:

1)求出圖象的最大灰度值和最小灰度值,分別記為Rmax和Rmin,令閾值T＝(Rmax+Rmin)/2。

2)根據(jù)閾值T將圖象的平均灰度值分成兩組R1和R2。

3)分別求出兩組的平均灰度值μ1和μ2。

4)求出新閾值T＝(μ1+μ2)/2。

其次，對二值圖進行投影(見圖5)；

最后，獲取包裝盒的右下點(見圖6)；

(4)位置偏移量檢測

每通過一個包裝盒，采集其圖像。先采用上述方法找到包裝盒的右下點，然后得到虛線矩形框的位置，再根據(jù)二值圖定位“2015”得到新的中心位置(X1，Y1),通過公式sqrt((X1-X)*(X1-X)+(Y1-Y)*(Y1-Y))與arctan((Y1-Y)/(X1-X))計算出字符串矩形在當(dāng)前包裝盒的位置和與模板包裝盒間的偏轉(zhuǎn)角度，最后通過函數(shù)PtInRect循環(huán)判斷字符串矩形上面的點是否在虛線矩形框內(nèi)，將不在虛線矩形框內(nèi)的像素點加起來，計算字符串矩形偏出虛線框的像素百分比作為偏移量；設(shè)定偏移標(biāo)準(zhǔn)，超過標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)為不合格；合格包裝盒見圖7，不合格包裝盒見圖8。