香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法
【專利摘要】香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，采集熱熔膠圖像并按照藍(lán)色分量閾值進(jìn)行圖像提取，然后對(duì)提取圖像的行像素灰度值進(jìn)行水平投影，得到A曲線，對(duì)提取圖像的列像素灰度值進(jìn)行垂直投影，得到B曲線，從A曲線的兩端分別搜索第一上升沿，計(jì)算兩上升沿之間的距離，即為熱熔膠的寬度；從B曲線的兩端分別搜索第一上升沿，計(jì)算兩上升沿之間的距離，即為熱熔膠的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度小于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值時(shí)，即為長(zhǎng)度不足；搜索B曲線上熱熔膠長(zhǎng)度之間的所有下降沿及相鄰的上升沿，計(jì)算兩者之間的間距，間距大于設(shè)定斷裂閾值時(shí)，即中間斷裂。本發(fā)明的檢測(cè)方法基于機(jī)器視覺技術(shù)，不僅能夠檢測(cè)熱熔膠的有無，還能檢測(cè)熱熔膠的長(zhǎng)度及中間斷裂情況，使操作更加直觀、方便。
【專利說明】
香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及熱熔膠的檢測(cè)技術(shù)，具體是一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的香煙封箱機(jī)熱熔 膠的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 包裝熱熔膠是包裝工業(yè)中應(yīng)用的一種主要包裝輔助材料，它是借助其與要粘合的 材料表面的粘接能力和結(jié)合強(qiáng)度，使相鄰的固體材料粘合連接在一起的非金屬材料。在香 煙紙箱的包裝過程中，由于香煙封箱機(jī)的噴膠嘴堵塞等原因，可能會(huì)出現(xiàn)無熱熔膠或熱熔 膠不足的情況，從而導(dǎo)致紙箱粘接不牢靠，出現(xiàn)紙箱松動(dòng)、破損等質(zhì)量缺陷。為了避免出現(xiàn) 此類質(zhì)量缺陷，需要在香煙封箱機(jī)上安裝檢測(cè)裝置，用于對(duì)熱熔膠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0003] 為保證香煙紙箱的包裝質(zhì)量，目前部分香煙封箱機(jī)安裝了基于紅外測(cè)溫原理的熱 熔膠檢測(cè)裝置，但該檢測(cè)裝置需要垂直對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體表面，紙箱角度的微小變化都會(huì)對(duì)檢 測(cè)結(jié)果造成一定影響。另外，紅外檢測(cè)裝置易受環(huán)境因素影響，檢測(cè)精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法， 該檢測(cè)方法基于機(jī)器視覺技術(shù)，不僅能夠檢測(cè)熱熔膠的有無，還能檢測(cè)熱熔膠的長(zhǎng)度及中 間斷裂情況，使操作更加直觀、方便。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，包括以下過程：
[0007] (1)采集熱熔膠圖像:打開香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置的藍(lán)色條形LED光源，調(diào) 節(jié)工業(yè)相機(jī)鏡頭，用工業(yè)相機(jī)采集熱熔膠圖像并傳輸給計(jì)算機(jī)；
[0008] (2)提取圖像:計(jì)算機(jī)通過預(yù)先設(shè)定的藍(lán)色分量閾值對(duì)采集的熱熔膠圖像進(jìn)行閾 值分割，根據(jù)閾值分割結(jié)果提取圖像；
[0009] (3)計(jì)算熱熔膠寬度:對(duì)提取圖像的行像素灰度值進(jìn)行水平投影，得到A曲線，以A 曲線的兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的上升沿，對(duì)應(yīng)得到熱熔膠的頂部與 底部位置，兩個(gè)上升沿之間的距離即為熱熔膠的寬度；
[0010] (4)計(jì)算熱熔膠長(zhǎng)度:對(duì)提取圖像的列像素灰度值進(jìn)行垂直投影，得到B曲線，以B 曲線兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的上升沿，兩個(gè)上升沿之間的距離即為 熱熔膠的長(zhǎng)度，當(dāng)計(jì)算得到的熱熔膠長(zhǎng)度值小于設(shè)定的長(zhǎng)度閾值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠長(zhǎng)度不 足；
[0011] (5)計(jì)算熱熔膠斷裂寬度:遍歷B曲線上熱熔膠長(zhǎng)度之間的下降沿，當(dāng)搜索到滿足 條件的下降沿后，記錄該位置并繼續(xù)搜索臨近的上升沿，計(jì)算兩點(diǎn)之間的間距值，當(dāng)計(jì)算的 間距值大于設(shè)定的斷裂閾值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠中間斷裂；
[0012] 所述的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置包括藍(lán)色條形LED光源、工業(yè)相機(jī)和計(jì)算機(jī)， 工業(yè)相機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，藍(lán)色條形LED光源的中心軸與香煙紙箱呈20°夾角；工業(yè)相機(jī)的鏡 頭中心軸與香煙紙箱呈50°夾角，工業(yè)相機(jī)的鏡頭前安裝有藍(lán)色帶通濾光片，藍(lán)色條形LED 光源的中心軸與工業(yè)相機(jī)的鏡頭中心軸交于待測(cè)熱熔膠處。
[0013] 本發(fā)明采用藍(lán)色條形LED光源照射熱熔膠，使熱熔膠在藍(lán)光的照射下與香煙紙箱 其他區(qū)域形成鮮明對(duì)比。相機(jī)鏡頭前安裝藍(lán)色帶通濾光片，避免其他顏色光線干擾，使熱熔 膠成像質(zhì)量最佳。工業(yè)相機(jī)采集熱熔膠圖像并傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)首先通過預(yù)先設(shè)定的 藍(lán)色分量閾值進(jìn)行閾值分割，來提取熱熔膠圖像。然后對(duì)提取后的熱熔膠圖像分別進(jìn)行水 平投影和垂直投影，通過水平投影可以計(jì)算出熱熔膠的寬度，通過垂直投影可以計(jì)算出熱 熔膠長(zhǎng)度。最后在檢索到的熱熔膠長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行二次檢索，判斷熱熔膠是否中間斷裂。通過熱 熔膠的長(zhǎng)度及中間是否斷裂可以判斷出熱熔膠是否不足。
[0014] 步驟(2)的閾值分割公式為：
[0015]
[0016] 其中，g(x)為目標(biāo)圖像，f(x)為源圖像，Tb為藍(lán)色分量閾值，當(dāng)目標(biāo)圖像的藍(lán)色分 量大于等于閾值時(shí)，目標(biāo)值為白色；當(dāng)目標(biāo)圖像的藍(lán)色分量小于閾值時(shí)，目標(biāo)值為黑色，將 熱熔膠的藍(lán)色圖像轉(zhuǎn)化為白色圖像呈現(xiàn)在黑色背景中，使提取的熱熔膠圖像更加清晰、易 辨。
[0017] 步驟(3)搜索上升沿的公式為：
[0018] A(x+i)彡A(x)+disu，{i|i = l，· · ·，4}，
[0019] 其中，AU)為位置X處的投影值，disu為設(shè)定的上升沿投影值差值。
[0020]步驟(5)搜索下降沿的公式為：
[0021] A(x-i)彡A(x)+disd，{i|i = l，· · ·，4}，
[0022]其中，AU)為位置X處的投影值，disd為設(shè)定的下降沿投影值差值。
[0023] 本發(fā)明的檢測(cè)方法不僅能夠檢測(cè)熱熔膠的有無，還能檢測(cè)熱熔膠的長(zhǎng)度及中間斷 裂情況，使操作更加直觀、方便;利用藍(lán)光以特定角度照射目標(biāo)熱熔膠并通過藍(lán)色帶通濾光 片采集高質(zhì)量的熱熔膠圖像，受周圍環(huán)境影響較低，并降低了后續(xù)圖像處理的難度，具有廣 泛的應(yīng)用空間。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置的示意圖。
[0025]圖2是計(jì)算機(jī)提取的正常的熱熔膠圖像。
[0026] 圖3是圖2的熱熔膠圖像的水平(A)與垂直(B)投影曲線圖。
[0027] 圖4是計(jì)算機(jī)提取的長(zhǎng)度不足的熱熔膠圖像。
[0028] 圖5是圖3的熱熔膠圖像的水平(A)與垂直(B)投影曲線圖。
[0029] 圖6是計(jì)算機(jī)提取的中間斷裂的熱熔膠圖像。
[0030] 圖7是圖6的熱熔膠圖像的水平(A)與垂直(B)投影曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作具體描述：
[0032] 香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置，如圖1所示，包括藍(lán)色條形LED光源1、工業(yè)相機(jī)2和 計(jì)算機(jī)，工業(yè)相機(jī)2與計(jì)算機(jī)連接，藍(lán)色條形LED光源1的中心軸與香煙紙箱M呈20°夾角；工 業(yè)相機(jī)2的鏡頭中心軸與香煙紙箱M呈50°夾角，藍(lán)色條形LED光源1與香煙紙箱M成20°夾角 對(duì)熱熔膠進(jìn)行照射，使熱熔膠N在藍(lán)光的照射下與香煙紙箱M其它區(qū)域形成鮮明對(duì)比，工業(yè) 相機(jī)2則位于條形LED光源之上，鏡頭的中心軸與香煙紙箱M成50°夾角，通過調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)2 的鏡頭，將熱熔膠N完整清晰的顯示出來，工業(yè)相機(jī)2的鏡頭前安裝有藍(lán)色帶通濾光片3,避 免其他顏色光線干擾，使熱熔膠成像質(zhì)量最佳，藍(lán)色條形LED光源1的中心軸與工業(yè)相機(jī)2的 鏡頭中心軸交于待測(cè)熱熔膠N處。
[0033] 香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，包括以下過程：
[0034] (1)采集熱熔膠圖像:打開香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置的藍(lán)色條形LED光源1，調(diào) 節(jié)工業(yè)相機(jī)2的鏡頭，在藍(lán)色光源照射下用工業(yè)相機(jī)2采集熱熔膠圖像并傳輸給計(jì)算機(jī)；
[0035] (2)提取圖像:計(jì)算機(jī)通過預(yù)先設(shè)定的藍(lán)色分量閾值對(duì)采集的熱熔膠圖像進(jìn)行閾 值分割，根據(jù)閾值分割結(jié)果提取圖像；
[0036] 隨值分割公式為，
[0037]
[0038] 其中，g(x)為目標(biāo)圖像，f(x)為源圖像，Tb為藍(lán)色分量閾值。當(dāng)藍(lán)色分量大于等于 閾值時(shí)，目標(biāo)值為白色；當(dāng)藍(lán)色分量小于閾值時(shí)，目標(biāo)值為黑色。圖2、圖4和圖6為不同情況 的熱熔膠的提取圖。
[0039] (3)計(jì)算熱熔膠寬度:對(duì)提取圖像的行像素灰度值進(jìn)行水平投影，得到A曲線，如圖 3、圖5和圖7中的曲線(A)所示，以A曲線的兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的 上升沿，對(duì)應(yīng)得到熱熔膠的頂部與底部位置，兩個(gè)上升沿之間的距離即為熱熔膠的寬度，搜 索上升沿公式如下：
[0040] A(x+i)彡A(x)+disu，{i|i = l，· · ·，4}，
[0041] AU)為位置X處的投影值，disu為設(shè)定的上升沿投影值差值；
[0042] (4)計(jì)算熱熔膠長(zhǎng)度:對(duì)提取圖像的列像素灰度值進(jìn)行垂直投影，得到B曲線，如圖 3、圖5和圖7中的曲線(B)所示，以B曲線兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的上 升沿，兩個(gè)上升沿之間的距離即為熱熔膠的長(zhǎng)度，當(dāng)計(jì)算得到的熱熔膠長(zhǎng)度值小于設(shè)定的 長(zhǎng)度閾值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠長(zhǎng)度不足，如圖5中曲線(B)所示；
[0043] (5)計(jì)算熱熔膠斷裂寬度:搜索B曲線上熱熔膠長(zhǎng)度之間的所有下降沿，記錄該位 置并繼續(xù)搜索臨近的上升沿，計(jì)算兩點(diǎn)之間的間距值，當(dāng)計(jì)算的間距值大于設(shè)定的斷裂閾 值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠中間斷裂，如圖7中曲線(B)所示，搜索下降沿公式如下：
[0044] A(x-i)彡A(x)+disd，{i|i = l，· · ·，4}，
[0045] AU)為位置X處的投影值，disd為設(shè)定的下降沿投影值差值。
[0046] 以上所述僅為本發(fā)明的一種最優(yōu)實(shí)施方式，并非對(duì)本發(fā)明的限制，凡是利用本發(fā) 明的設(shè)計(jì)思路及原理所作的等效變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理 包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下過程： (1) 采集熱熔膠圖像:打開香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置的藍(lán)色條形LED光源，調(diào)節(jié)工 業(yè)相機(jī)鏡頭，用工業(yè)相機(jī)采集熱熔膠圖像并傳輸給計(jì)算機(jī)； (2) 提取圖像:計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的藍(lán)色分量閾值對(duì)采集的熱熔膠圖像進(jìn)行閾值分 害J，根據(jù)閾值分割結(jié)果提取圖像； (3) 計(jì)算熱熔膠寬度:對(duì)提取圖像的行像素灰度值進(jìn)行水平投影，得到A曲線，以A曲線 的兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的上升沿，兩端都在搜索到第一個(gè)上升沿 后中止，兩個(gè)上升沿之間的距離即為熱熔膠的寬度； (4) 計(jì)算熱熔膠長(zhǎng)度:對(duì)提取圖像的列像素灰度值進(jìn)行垂直投影，得到B曲線，以B曲線 兩端點(diǎn)為起點(diǎn)分別往另一端點(diǎn)搜索第一個(gè)穩(wěn)定的上升沿，兩個(gè)上升沿之間的距離即為熱熔 膠的長(zhǎng)度，當(dāng)計(jì)算得到的熱熔膠長(zhǎng)度值小于設(shè)定的長(zhǎng)度閾值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠長(zhǎng)度不足； (5) 計(jì)算熱熔膠斷裂長(zhǎng)度:搜索B曲線上熱熔膠長(zhǎng)度之間的所有下降沿，當(dāng)搜索到滿足 條件的下降沿后，記錄該位置并繼續(xù)搜索臨近的上升沿，計(jì)算兩點(diǎn)之間的間距值，當(dāng)計(jì)算的 間距值大于設(shè)定的斷裂閾值時(shí)，則認(rèn)為熱熔膠中間斷裂，間距值即為熱熔膠的斷裂長(zhǎng)度； 所述的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)裝置由藍(lán)色條形LED光源、工業(yè)相機(jī)和計(jì)算機(jī)組成，工 業(yè)相機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，藍(lán)色條形LED光源的中心軸與香煙紙箱呈20°夾角；工業(yè)相機(jī)的鏡頭 中心軸與香煙紙箱呈50°夾角，工業(yè)相機(jī)的鏡頭前安裝有藍(lán)色帶通濾光片，藍(lán)色條形LED光 源的中心軸與工業(yè)相機(jī)的鏡頭中心軸交于待測(cè)熱熔膠處。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，其特征在于:步驟(2)所述的 閾值分割的公式為：其中，g(x)為目標(biāo)圖像，f(x)為源圖像，Tb為藍(lán)色分量閾值，當(dāng)目標(biāo)圖像的藍(lán)色分量大于 等于閾值時(shí)，目標(biāo)值為白色；當(dāng)目標(biāo)圖像的藍(lán)色分量小于閾值時(shí)，目標(biāo)值為黑色。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，其特征在于:步驟(3)搜索上 升沿的公式為： A(x+i )^A(x)+disu，（i|i = l，...，4}， 其中，A(x)為位置x處的投影值，disu為設(shè)定的上升沿投影值差值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙封箱機(jī)熱熔膠的檢測(cè)方法，其特征在于:步驟(5)搜索下 降沿的公式為： A(x_i )^A(x)+disu，（i|i = l，."，4}， 其中，A(x)為位置x處的投影值，disd為設(shè)定的下降沿投影值差值。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK106056617SQ201610397739
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】林柏松, 張義偉, 龔燦, 黃躍永
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十研究所, 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所