啤酒生产过程智能在线检测设备是啤酒工业装备的重要组成部分,具有高速、成套、可靠性好、自动化程度高等特点,在发达国家已经得到广泛应用。随着市场竞争的日趋激烈,中国各大啤酒生产厂家都纷纷引进国外在线检测系统。进口在线检测产品技术先进、性能可靠但价格昂贵,量大面广的中小啤酒厂无力购买。开发低成本、具有自主知识产权的在线检测设备具有重要意义,不仅满足中小啤酒厂的急需,而且可抑制进口同类设备的价格。本文针对瓶装啤酒异物在线检测展开关键技术研究。进口在线异物检测设备单纯检测金属类异物,所用检测原理为电涡流检测。本文从中国啤酒生产厂家的实际需求出发,应用机器视觉技术进行异物检测,不仅可检测金属异物,而且可检测非金属异物。系统主要由照明系统、工业相机、图像采集卡、工控机以及处理软件组成,外围设备还包括PLC执行机构以及光电传感器系统等。在系统硬件设计过程中,重点研究了照明系统,对不同类型的LED光源和各种照明方式进行了分析对比,选择了符合要求的光源和照明方案。根据啤酒灌装生产线对检测速度的要求,进行了相机及配套采集板卡的选型。系统的传动控制和剔除由西门子S7-300 PLC来完成。异物检测过程中所需图像处理算法是本文研究的重点之一。瓶装啤酒的图像被采集后经由PCI总线送入计算机内存,调用HALCON库函数对图像进行预处理,主要包括图像滤波和图像增强。图像滤波采用中值滤波,均值滤波,图像增强采用了图像直方图均衡和灰度线性展宽算法。经过滤波和增强,滤除了噪声和脉冲干扰,图像的灰度值对比度得到加强。为识别异物,必须确定一个感兴趣区域(ROI)。为此本文应用Hough变换进行多直线拟合,并根据瓶体的特点进行分段形状近似,从而得到所需要的检测区域。在区域内进行边缘检测、阈值分割等,提取出异物信息。为了对异物进行最终识别,设定了表征异物形态和大小的参数,通过灵活设定参数阈值可以调整检测系统的分辨率,从而由使用者根据国家标准、企业标准调整异物检测的下限。本文应用VisualBisic6.0进行了软件开发,通过调用功能强大的HALCON COM组件,把各种算法和图像处理结果集成在VB6.0的人机界面中。该系统的实验室运行结果可靠、稳定。经进一步优化、完善有望应用于实际啤酒灌装生产线。