【摘要】：隨著我國(guó)包裝工業(yè)的飛速發(fā)展以及現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,包裝加工領(lǐng)域的表面缺陷自動(dòng)化檢測(cè)逐漸成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。其中,機(jī)器視覺因精度、效率高且便于集成等優(yōu)點(diǎn),已成為推動(dòng)該行業(yè)自動(dòng)化、智能化升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。目前,包裝表面粘貼金屬標(biāo)貼,多數(shù)企業(yè)仍使用人工貼標(biāo)和檢測(cè)。為縮減用工成本和提升檢測(cè)效率,企業(yè)希望引進(jìn)機(jī)器視覺缺陷檢測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)基于PC的機(jī)器視覺系統(tǒng)搭建成本高,企業(yè)難以接受。針對(duì)該問題,本文設(shè)計(jì)了基于Android的金屬標(biāo)貼缺陷視覺檢測(cè)系統(tǒng),使用Android智能終端采集進(jìn)入拍攝區(qū)域的包裝表面的金屬標(biāo)貼圖像,經(jīng)缺陷檢測(cè)軟件處理后,將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給PLC,控制傳送帶完成包裝盒的分揀。本文的研究工作包含以下幾個(gè)方面:(1)分析了金屬標(biāo)貼粘貼于硬質(zhì)包裝盒表面后的常見缺陷,根據(jù)包裝表面常見缺陷特征及該工序的生產(chǎn)特點(diǎn)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì),并完成了軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及主要硬件設(shè)備的選型。(2)根據(jù)標(biāo)貼缺陷檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)精度要求,利用Brenner梯度函數(shù)完成相機(jī)標(biāo)定前的輔助對(duì)焦,然后使用基于張式標(biāo)定法的標(biāo)定工具完成了相機(jī)標(biāo)定。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試,相機(jī)圖像識(shí)別精度達(dá)到0.04mm,滿足設(shè)計(jì)要求。(3)對(duì)3種特征點(diǎn)提取算法與2種特征點(diǎn)匹配算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并進(jìn)一步使用Lowe’s,RANSAC算法提升圖像配準(zhǔn)精度和魯棒性,確定綜合性能較佳的ORB/BF組合算法實(shí)現(xiàn)圖像的快速精確配準(zhǔn)。最后利用圖像差分法獲取缺陷像素分布,得到了一套適用于Android平臺(tái)的輕量化算法。(4)搭建了基于Android的缺陷檢測(cè)系統(tǒng),完成了缺陷檢測(cè)軟件的開發(fā)。在金屬標(biāo)貼常見缺陷的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,系統(tǒng)的平均檢出率達(dá)90%以上。驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果表明,開發(fā)的基于Android的金屬標(biāo)貼缺陷視覺檢測(cè)系統(tǒng),能較為準(zhǔn)確地識(shí)別金屬標(biāo)貼缺陷,且運(yùn)行穩(wěn)定、成本低,基本滿足企業(yè)的應(yīng)用需求。
【圖文】：

圖 1-4 HALCON 在 Android 移動(dòng)手機(jī)上的實(shí)現(xiàn)流程德國(guó) MVtec 公司自主開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器視覺算法包 HALCON 也成功的移植到Android，只要在 HALCON 開發(fā)環(huán)境中完成相應(yīng)功能的軟件編寫，然后將完成后的應(yīng)用程序上載到 Android 移動(dòng)手機(jī)，就能在 Android 移動(dòng)手機(jī)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用，，如圖 1-4 所示，通過圖中的開發(fā)步驟，便能將強(qiáng)大的圖像處理集成到個(gè)人的 Android 手機(jī)的應(yīng)用程序中，使企業(yè)或個(gè)人通過移動(dòng)平臺(tái)上的視覺技術(shù)獲利。1.3.3 基于 Android 的視覺技術(shù)研究現(xiàn)狀墨西哥國(guó)立自治大學(xué)的 Román Osorio Comparán 等人，提出了一種機(jī)器視覺算法用于移動(dòng)導(dǎo)航機(jī)器人的目標(biāo)識(shí)別。結(jié)合對(duì)象顏色識(shí)別算法和機(jī)器視覺算法，通過 Canny 和Hough 變換作為一種補(bǔ)充，改進(jìn)了對(duì)所選對(duì)象的識(shí)別算法。這些算法的功能最終通過Android 移動(dòng)端的 APP 安裝到移動(dòng)導(dǎo)航機(jī)器人上得以實(shí)現(xiàn)[30]。R.Manoharan 等人設(shè)計(jì)并

包裝加工過程中用到的金屬標(biāo)貼為電鑄金屬標(biāo)貼。常見的金屬標(biāo)貼如圖 2-1是沒有載體。過去，使用各種字符和圖案顯表面更加醒目，一般會(huì)使用顏色與標(biāo)簽載體凸顯。而電鑄金屬標(biāo)貼無須使用這類方法，需載體的金屬標(biāo)貼具有很好的相容性，粘貼一體。這使得金屬標(biāo)貼在包裝表面的顯示效比擬的。金屬標(biāo)貼的第二個(gè)特點(diǎn)是其生產(chǎn)工標(biāo)貼的生產(chǎn)，耗時(shí)少，成本低[42]。生產(chǎn)企業(yè)收整個(gè)生產(chǎn)過程只需要一個(gè)絲網(wǎng)印刷平臺(tái)，一本設(shè)備[43]。金屬標(biāo)貼的第三個(gè)特點(diǎn)是環(huán)保，部性薄膜和硅油底紙，常見的金屬標(biāo)貼的結(jié)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TB48

【參考文獻(xiàn)】

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