[发明专利]一种基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，包括：

步骤一：换位模块将卷烟的被采集图像的角度进行动态调整；待检测的卷烟被负压吸附于若干圆周分布的吸附柱的外缘上，所有的吸附柱在绕它们共同的圆周中心一起旋转的同时，所有的吸附柱也绕各自的轴旋转，所述吸附柱之间的间隙要小于卷烟的横截面的直径，每根吸附柱的吸附作用都单独受控制器控制；

步骤二：将图像采集器靠近于所述换位模块设置，所述换位模块使得卷烟的所有角度的外表面都能呈现给图像采集器；

步骤三：图像处理器将所述图像采集器采集到的卷烟外表面图像进行初步处理，所述初步处理包括图像去噪处理、图像滤波处理、图像二值化处理和图像差分处理，依次采用腐蚀和膨胀方法对初步处理后的图像进行形态学处理，再经过曲场还原、图像连通、区域标记将卷烟的每一帧外表曲面的图像转化和拼接为平面图像，所述平面图像随着采集器的动态采集与图像处理器的动态处理而进行不断延展；

步骤四：图像识别器根据已经生成的平面图像识别出卷烟搭口位置与异物的位置；搜寻所述平面图像内具有相同灰度值的第一端像素点和第二端像素点，将第一端像素点与第二端像素点之间的直线距离进行均分得到至少一个节点，判断所有节点的图像灰度值是否与第一端像素点或第二端像素点的灰度值相同；

若所有节点的图像灰度值与第一端像素点或第二端像素点的灰度值相同；就以第一端像素点为起点朝第二端像素点做第一射线，所述第一射线停止于与第一端像素点具有不同灰度值的第三端像素点，以第三端像素为起点朝第一端像素点做第二射线，所述第二射线停止于与所述第一端像素点具有不同灰度值的第四端像素点，测量出第三端像素点与第四端像素点之间的准搭口线距离，若所述准搭口线距离处于实际搭口线区间内时，将所述第三端像素点与第四端像素点判断为卷烟搭口的两个端点；

若所述准搭口线距离没有处在实际搭口线区间内，则从新选择第一端像素点与第二端像素点；

若存在节点的图像灰度值与第一端像素点或第二端像素点的灰度值不同，就舍弃第一端像素点或第二端像素点中的一个，并从所述平面图像选择另一个像素点来将舍弃的像素点进行替代；

在所述图像识别器识别出卷烟搭口的同时也识别出异物的位置，若异物与所述卷烟搭口位置重合，图像处理器将第一指令传送给控制器，使得所述控制器开启对卷烟搭口位置进行异物清理的气流喷射器，再次对所述卷烟搭口上的异物进行识别，若卷烟搭口上的异物消失，取消对该合格卷烟的图像采集与图像处理；若卷烟搭口上的异物依然存在，图像处理器将第二指令传送给控制器，使得所述吸附柱对所述卷烟产生正压。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，每取一个节点时都对节点在邻域范围内进行灰度连通域提取，将提取的出来的灰度连通域面积与预设的灰度连通域面积进行对比。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，所述图像滤波处理采用总变分法进行滤波处理。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，所述实际搭口线区间为轴向长度值64±1mm。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，所述图像采集器配套有独立的光源，所述光源受控制器控制，所述光源的照射角度根据卷烟的位置变化进行动态调整。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的卷烟搭口异物的检测方法，其特征在于，对图像灰度值进行如下处理：F(x，y)＝max{f(x，y) ，K}式中，f(x，y)为像素点的灰度值，K为灰度值范围，F(x，y)为处理后像素点的灰度值；自动确定阈值选取最大类间方差法自动确定阈值对图像进行二值化处理，利用最大类间方差法计算出最优阈值Th后，将图像分成卷烟和背景两个部分： g(x ，y)表示坐标点(x ，y)的像素值，G(x ，y)＝0为背景，G(x ，y)＝255为卷烟。