用于食品包装生产线的机器视觉检测系统及方法

摘要

本发明涉及一种用于食品包装生产线的机器视觉检测系统及方法,包括工业相机、报警器、计算机、可编程控制器、两个到位传感器、电磁阀和气嘴，第一到位传感器用于感知食品成品是否到位，其感知信号被送入可编程控制器，可编程控制器收到该感知信号后触发工业相机对食品成品进行拍照，照相机拍摄的图像被送入计算机，由计算机对图像进行处理并进行斑点分析和字符检测，检测结果送入可编程控制器，可编程控制器接收的检测结果为不合格时，并在接收到第二到位传感器的到位感知信号后，通过控制电磁阀动作使气嘴吹气，使不合格的食品成品从生产线的缺口处吹掉。本发明基于视觉检测研发而成，能代替人完成很多事情，性能稳定，大大提高了生产速度。

主权项

一种用于食品包装生产线的机器视觉检测方法,所采用的检测系统包括工业相机、报警器、计算机、可编程控制器、第一到位传感器、第二到位传感器、电磁阀和气嘴，所述的第一到位传感器固定在比第二传感器靠上游的位置，包括下列步骤：（1）第一到位传感器感知食品成品到位后，将感知信号发送给被送入可编程控制器；（2）被送入可编程控制器经过时延后开启LED光源并触发工业相机对食品成品进行拍照；（3）照相机拍摄的图像被送入计算机，由计算机对图像进行斑点分析，如果判断不合格，则直接剔除，转到步骤（5）；（4）由计算机对图像进行字符检测，过程如下：a.计算机采用图像二维信息熵最大化的方法对食品成品图像进行自动阈值分割,提取图像的8连通区域；b.通过对连通区域的固定阈值判断来检测是否有洞，如果有洞，直接剔除，转到步骤（5）；c.采用7×7模板计算图像的Zernike矩方法对图像进行边缘提取，获取字符所在的位置的矩形区域；d.将字符所在的位置的矩形区域的长、宽与设定阈值范围比较，满足的话继续检测，否则剔除，转到步骤（5）；e.根据该矩形区域的大小及位置，检测字符是否被打印上以及打印位置是否合适，如果不合适，提示打印位置偏移方向；f.统计该区域内的点数，若点数小于预设阈值，则判断存在有重打现象，直接剔除，转到步骤（5）；g.按一定的命名规则生成检测字符，依照检测字符的顺序，运用基于投影的快速模板匹配算法依次对矩形区域内的每个字符进行模板匹配：通过对图像色度进行投影降低图像维数，用内积计算图像的相关度以及下次匹配的步长，可完成快速匹配；h.通过相关度是否大于预设的阈值来判断每个字符是否正确，完成对字符的检测；（5）检测结果送入可编程控制器；（6）可编程控制器接收的检测结果为不合格时，并在接收到第二到位传感器的到位感知信号后，通过控制电磁阀动作使气嘴吹气，使检测不合格的食品成品从生产线的缺口处吹掉。