异形瓶装溶液的视觉检测机器人研究
工业生产过程中,在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人眼难以满足要求的场合,以及大批量工业生产中,用机器视觉检测来替代人工视觉可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。根据国内玻璃瓶装类产品产量巨大,而其检测环节大量使用人工的现状,本文研究了相关领域的机器视觉检测方法与技术。以国内某厂家生产的扁平形状瓶装保健酒为研究对象,设计了异形瓶装溶液视觉检测机器人,对异形瓶装溶液内杂质进行在线自动化检测。论文介绍了机器视觉系统的定义,机器视觉技术在国内外的研究现状,及机器视觉在生产、生活各方面的应用,阐述了机器视觉技术未来发展方向。结合异形瓶装溶液杂质检测的社会需求,针对国内厂家的一类典型产品进行了检测目标的分析。根据视觉检测系统的组成结构对机器视觉检测机器人的关键技术点进行了详细介绍,包括光源与照明方案的设计、镜头与摄像机的选择、系统方案的确定等。给出了异形瓶装溶液视觉检测机器人的详细设计方案,包括电气控制系统方案,机械控制方案中的整机结构、主旋转台、夹持手爪、翻转方式等各个关键部分,并单独对次品分拣机构作了进一步设计,详细介绍了检测流程。文中针对异形瓶装溶液类产品的检测过程,研究了在进行目标检测之前进行预处理时用到的一些滤波算法,并比较了各种滤波算法的优缺点。介绍了运动目标检测中用到的三种图像分割算法:基于边缘检测的图像分割、基于图像序列的运动物体图像分割、光流场分割法。对本文采用到的Blob分析涉及到的相关算法进行了研究。最后对视觉检测机器人用到的主要的算法流程和软件功能设计做了介绍,试制了样机,测试了相关参数,对样机特点进行了总结。测试结果表明检测机器人达到了设计要求,取得了较好的应用效果。
异形瓶装溶液;杂质检测;视觉检测机器人;设计方案;滤波算法
湖南大学
硕士
控制科学与工程
王耀南
2009
中文
TP242.3;TP391.41
81
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）