用于烟箱缺条检测禁忌匹配算法.doc

用于烟箱缺条检测禁忌匹配算法文章编号:1001-9081(2012)01-0269-03 doi:10.3724/SP.J.1087.2012.00269 摘 要: 为了防止香烟装箱过程中烟箱缺条现象，提出了一种新的基于机器视觉的禁忌模式匹配算法。算法可以避免现场图像中存在的随机性反射高光对检测结果的影响，在根据定义的准则得到禁忌区域后，依据模式匹配结果判定是否存在缺条。另外，算法还可以自动校正图像并获取模板图像，检出结果与烟箱的图案和颜色无关。实际系统的运行结果表明提出的算法具有更低的误检出率，为其他装箱过程中的缺陷检测提供可借鉴的思路 ?关键词:镜面反射；禁忌匹配；缺陷检测；机器视觉 ?中图分类号: TP391.413 文献标志码:A ? Abstract: To avoid the problem of the carton missing in the process of cigarette production, this paper introduced a new method of pattern matching based on machine. Using the method could avoid the effects of the random reflecting light on images. After getting the taboo area of the image, the result of the pattern matching was used to determine whether some cartons miss or not. In addition, the taboo matching method could also adjust the image and get the template image automatically without considering the pattern or color of the carton. The taboo matching would reduce the error detection rate in a real system and provide a way of solving problems of the similar kind. Key words: specular reflection; taboo matching; fault detection; machine vision 0 引言? 在产品最后的装箱环节中，由于机械或者操作等原因可能造成少装或者错装，这样的产品进入市场后，对企业的负面影响极大。目前所使用的烟箱缺条检测方式主要有涡流检测方式、称重检测方式和射线检测方式和电容检测方式。涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的一种无损检测方法，它适用于导电材料［1］。涡流检测方式是利用导体自身各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的变化会导致感应电流的变化，从而判知导体性质、状态的检测方法。称重检测是被检测物品在运送过程中，通过称重“秤重”是否应该为“称重”？请明确。机制检测对象的重量，再借助分析机制将称重“秤重”是否应该为“称重”？请明确。结果的误差与数据库中预先储存的该对象所需物品的重量等规格资料进行分析对比，分析出该误差值可能是因何种物料的配装错误所造成的检测方法［2］。射线检测方式则是通过各种射线来穿透物体的一种无损检测方法，应用简便，检测准确率高，但是对人体会造成一定的放射性危害［3］。电容检测是利用平行板电容的电容值与其极板间介质之间的关系，通过比较电容传感器的检测值与标准值来判断烟箱中是否出现缺条［4］的检测方式。而相比之下，机器视觉技术通过光学装置和非接触传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息［5］，以其适用性强且可实现无接触、无损检测等优点，应用在装箱缺陷检测这个问题上可以发挥更好的作用。? 在装箱检测中，假设待检测面的图案和颜色相同。基于上述原因，本文提出了一种新的禁忌模式匹配算法来实现装箱过程中缺陷的检测。该算法首先获取烟箱图片中纹理最丰富的子图作为匹配的模板，在考虑高光的影响下，利用模板对图片的各个子图进行差异匹配，当差异超过设定阈值时检测到有问题的烟箱照片。应用该算法，系统可根据图像中设定箱体检测面的位置校正图像，在输入当前箱体中?M?（行）和?N?（列）数值后，软件自动分割出每个物品，无需手动分割图像。另外，在切换产品线时，只要包装箱的尺寸和每箱所装物品的件数不变，也可以完成检测功能，无需手动指定产品的具体特征。? 本文的核心是基于图像禁忌模式匹配的检测算