[發明專利]檢測工業產品包裝破損的方法

有效

• 申請號: 201410127324.1
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103903265B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 周武能;劉娣;胡飛;周劉為;張詳位;孔超波
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G01N21/88
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種用于檢測包裝后呈球形的繞繩包裝是否破損的方法。

背景技術

圖像處理學作為一門學科大約形成于20世紀70年代末期。從70年代中期開始，人們已開始研究運用計算機系統解釋圖像，實現類似人類視覺系統理解外部世界。早期圖像處理的目的是改善圖像的質量，它以人為對象，以改善人的視覺效果為目的。后來隨著計算機技術和人工智能、思維科學研究的迅速發展，成為了研究“圖像信息獲取、傳輸、存儲、顯示、理解與綜合利用”的一門嶄新學科。

圖像處理學包含的內容豐富，根據抽象程度不同可以分為三個層次：狹義圖像處理、圖像分析和圖像理解。

狹義圖像處理是一個從圖像到圖像的過程，其強調對圖像進行各種操作以改善圖像的視覺效果，或對圖像進行壓縮編碼以減少其所需存儲空間或傳輸時間、傳輸通路的要求。

圖像分析主要是對圖像中感興趣的目標進行檢測和測量，從而建立對圖像的描述。圖像分析是一個由圖像到數值或符號的過程。

圖像理解則是在圖像分析的基礎上，進一步研究圖像中各目標的性質和他們之間的相互聯系，得出對圖像內容含義的理解以及對原來客觀場景的解譯，從而指導和規劃行動。

圖像分析以觀察者為中心研究客觀世界，圖像理解則是在一定程度上以客觀世界為中心，借助知識、經驗來把握整個客觀世界。在本文中，主要運用圖像處理增大特征區域的對比度，對進行圖像分析，圖像理解來進行結果判別。

人眼的分辨率是指人眼在一定距離上能區分開相鄰兩點的能力，可以用能區分開的最小視角θ之倒數來描述，即式中d表示能區分的兩點間的最小距離，l為眼睛和這兩點連線的垂直距離。人眼的分辨率和環境照度有關，當照度太低時，只有桿狀細胞起作用，則分辨率下降；當照度太高時，可能會引起“炫目”現象。人眼的分辨率還和被觀察對象的相對對比度有關。當相對對比度小時，對象和背景亮度接近，因此，分辨率下降。

在現代化的大生產蓬勃發展，各類包裝及檢測技術日益廣泛，諸如煙包包裝、藥品包裝、化妝品包裝、食品包裝等，為了防水、防潮、防塵、防止氣味的揮發，提升產品的檔次，都要在產品的包裝外加裝透明膜。傳統的包裝質量檢測方法是利用光纖傳感器、位移傳感器或硬件設備對包裝進行檢測，但均不夠完善，而且對于繞繩包裝檢測，除了包裝具有透明性的特性以外，還具有繞繩本身結構、繩團顏色以及繞繩方式的多樣性等特點，使得目前在工業中還沒有一套全自動化檢測設備能對其進行破損檢測與識別。而由于其采用熱塑的方法進行包裝的封裝，在熱塑封裝過程中往往由于熱塑不完全造成包裝破損現象。目前，工業中的繞繩包裝的檢驗還是借助于人的視覺和主觀判斷能力，因而占用了大量的人力，加大了公司的成本。而且工人的長時間勞動容易造成視覺疲勞，造成誤檢，嚴重影響了出廠產品質量，如果流通出去也會對生產廠商的企業形象造成負面影響。

發明內容

本發明的目的是提供、一種自動檢測方法來對于包裝過程中出現的破損現象進行檢測。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種檢測工業產品包裝破損的方法，其步驟為：

第一步、用碗狀光源罩住待拍攝的繩團包裝產品，碗狀光源壁上有R、G、B三色LED光源，事先根據繩團包裝產品的顏色調節三色LED光源，使光源色彩與繩團包裝產品顏色有較大反差，碗狀光源頂部與同軸光源光學透鏡系統相連接，廣角鏡頭視頻的拍攝，并將數據傳送給計算機。計算機提取連續兩幀圖像進行處理；

第二步、運用霍夫變換對兩幀原始圖像進行圓分割，提取出兩幀原始圖像中的感興趣區域，將提取出的感興趣區域分別進行小波變換，增加了感興趣區域中的邊緣信息和高頻分析，從而得到圖像f(x，y)及圖像g(x，y)；

第三步、將圖像f(x，y)與圖像g(x，y)進行圖像融合，融合系數由拉普拉斯能量EOL及感興趣區域局部灰度對比度VI決定，得到融合圖像O₁；

第四步、將融合后的RGB圖像O₁轉化到HSI空間進行閾值處理，利用閾值處理后的圖像判別破損。

其中，所述第三步包括：