[发明专利]一种基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置及方法，具体涉及烟草封装检测技术领域。其解决了现有的烟包封签在搬运过程中封签颜色相近时无法准确检测，误判率比较高的不足。该基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置，包括控制模块、图像采集模块、报警器和编码器，检测装置根据编码器的信号与包装机取得同步，从而控制图像采集模块开始采集烟包封签图像，采集的烟包封签图像传输至控制模块进行处理、分析，控制模块包括箱体，箱体内设有控制板、接口板和触摸液晶显示屏，图像采集模块包括壳体，壳体内设有工业相机、镜头和光源，工业相机拍摄的图片传送至控制板。

技术领域

本发明涉及烟草封装检测技术领域，具体涉及一种基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置及方法。

背景技术

封签是烟草行业中广泛使用的用于密封烟包开口处的纸质包装材料，属于特种行业工业用纸。近年来，封签在功能和用途上得到了很大的发展和创新，卷烟企业对封签的用途不仅仅局限于单纯的包装，而是更加注重装饰和防伪功能的开发，所以封签的图案、颜色越来越丰富，尺寸规格也越来越多，不同价格、不同规格的香烟对应不同颜色、不同尺寸、不同图案的封签。

卷烟企业在生产香烟时，烟包封签从仓库搬运到包装机备料区或者从备料区搬运到包装机机台上，都有可能会导致搬运的封签牌号与计划或在线生产的香烟牌号不匹配。一旦出现封签错牌，生产工人很难及时发现，会造成大量不合格产品流入市场，从而造成严重的质量问题。目前，烟厂为了解决封签错牌问题，大多采用在烟包出口处加装色标传感器进行检测，这种检测方法效果不是理想。首先，封签颜色相近时无法准确检测，误判率比较高；其次，同种颜色、图案、不同尺寸的封签无法检测出来；再次，在烟包包装完成后检测封签错牌，剔除不合格烟包会造成浪费，增加企业成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种通过采用机器视觉技术保证烟包封签错牌检测的准确性的检测装置及方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置，包括控制模块、图像采集模块、报警器和编码器，检测装置根据编码器的信号与包装机取得同步，从而控制图像采集模块开始采集烟包封签图像，采集的烟包封签图像传输至控制模块进行处理、分析。

优选地，所述控制模块包括箱体，箱体内设有控制板、接口板和触摸液晶显示屏，

优选地，所述图像采集模块包括壳体，壳体内设有工业相机、镜头和光源，工业相机拍摄的图片传送至控制板。

一种基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测方法，采用如上所述的基于机器视觉技术的烟包封签错牌检测装置，具体包括：

通过工业相机获取封签图像数据；

对获取的图像数据进行感兴趣区域的选择，之后进行灰度化处理得到灰度图像；

选定烟包封签图像的标准模板，将封签图像的标准模板与获取的图像数据进行尺寸对比、灰度对比或相似性对比，当尺寸对比结果、灰度对比结果或相似性对比结果中有一个不合格，最终确定当前烟包封签存在错牌。

优选地，所述尺寸对比中，对灰度图像依次进行水平投影和垂直投影处理，得到投影曲线，利用梯度法对投影曲线进行查找，获得各种烟包封签的边界，通过将获取的图像的尺寸与设定的阈值进行比较，如果超出阈值范围，则判断封签发生错牌。

优选地，所述灰度对比中，在检测区域内设置多个检测单元格，检测过程中，实时计算检测区域内每个单元格的平均灰度值，将各个单元格的平灰度与模板图像学习值进行对比，当灰度差异在设定范围内，则认定检测结果合格；反之，则认为当前检测区域值与模板值不同，判定为封签错牌。