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随着工业自动化水平的迅速提高,人们对工业检测软件的要求越来越高,使得传统的工业检测软件无法满足用户的需求。机器视觉技术在工业在线检测中的应用是近年来研究的热点之一;采用可重构技术的组态软件在性能和易用性方面是传统软件无法比拟的。本系统结合机器视觉和可重构技术的特点,实现了饮料瓶盖缺陷检测系统的开发。
可重构组态软件的设计和开发是一个非常庞杂的工程。本文提出了软件的总体框架和实现方法,并给出了基于VC++6.0开发平台的程序实现,主要完成以下工作:
1.可重构系统框架:利用可重构技术的特点及优势,设计了机器视觉检测系统的整体框架,使得用户可以根据需要重构所需的模块。系统框架采用开放式的设计模式,便于框架的重用和扩展。
2.图像采集系统:为了达到对工业生产流水线的实时性,本系统设计实现了高效的图像采集系统。采集系统采用缓存的方式存储数据,与检测系统从软件上进行隔离,使得系统有较好的独立性,同时用户可以根据需要选择相应的拍摄模式:静态模式或触发模式。
3.缺陷实时检测系统:采用组态软件设计方式分模块实现图像预处理、瓶盖定位、缺陷检测及缺陷报警功能,各模块均提供不同算法供用户根据实际需要选择组建,方便系统可重构。在瓶盖图像预处理阈值分割中,本系统提出了基于遗传算法的阈值分割方法,与传统方法相比阈值分割更为快速、准确。缺陷检测最关键的是定位瓶盖与瓶身距离的左右边缘,本系统采取模块算法来定位瓶盖的边缘。
本课题实现了一个实时的基于机器视觉的瓶盖缺陷监测系统,系统采用可重构的设计方法,极大提高了系统使用的方便性和开放性。系统一秒钟可以完成大约15帧图像的采集、处理及检测,满足实际工业检测的要求,有较好的市场应用前景。