[发明专利]一种滤棒成形纸胶线无盲区视觉检测方法

说明书

本发明公开了一种滤棒成形纸胶线无盲区视觉检测方法，使用高帧率工业相机采集胶线图像，在工业计算机内对采集的原图像进行灰度化和直方图均衡化处理，使用均值滤波技术进一步平滑图像，使用形态学变换技术进一步使图像形成清晰的胶线特征，使用霍夫线变换识别出图像中所有符合设定阈值的胶线，根据胶线参数判断胶线是否有缺陷并进一步处理。

技术领域

本发明属于机器视觉图像检测与识别领域，具体地涉及一种滤棒成形纸胶线无盲区视觉检测方法。

背景技术

目前国内早期的滤嘴棒成型设备原机均无相应的滤嘴棒内胶检测系统，滤嘴棒生产时，内胶喷涂情况完全由操作人员低频次的肉眼观察，而高达600m/min的生产速度使得内胶喷涂情况完全处于不受控状态，低频次的人工肉眼观察完全无法满足内胶喷涂质量实时监测的要求。

随着图像处理与识别技术的高速发展，国内部分滤嘴棒成型设备经过改造已经配备相应的内胶检测系统，但因受限于图像处理速度或图像传输速度的原因，国内现有技术大多内胶检测系统均使用像素为30万，最大帧率为30FPS的低速工业相机。由于最大帧率仅为30FPS，因此在不考虑图像处理速度的影响下，该系统最大内胶检测速度约为33张每秒，而滤嘴棒成型机涂胶纸移动速度最大为1000厘米每秒，若每张图像获取的成型纸真实长度为5厘米，但由于现有内胶检测系统采用图像局部检测，实际检测长度为1厘米，因此，该检测系统每秒仅能检测33厘米成型纸是否有胶，有效检测区仅为每秒33厘米，但设备实际已经跑过1000厘米成形纸，每秒检测覆盖率仅有3.3％，而剩余967厘米成形纸均不在检测系统的检测范围内，检测盲区高达967厘米每秒，每秒检测盲区占比约为96.7％，因此，目前国内现有的滤嘴棒内胶检测系统检测速度普遍较低，且仍然存在较大的检测盲区，在检测实时性上，仍然不能完全满足高速滤嘴棒成型机的在线实时检测需求。

发明内容

为了克服上述现有的技术缺点，本发明的目的在于提供一种滤棒成形纸胶线无盲区视觉检测方法，解决了背景技术中滤嘴棒成型机内胶检测系统检测速度慢、盲区大且实时性低等问题。

本发明提供了一种滤棒成形纸胶线无盲区视觉检测方法，包括如下步骤：

S1、使用高帧率工业相机对胶线图像进行高频次采集并实时传输至工业计算机；

S2、对S1采集的图像进行灰度化处理；

S3、对S2处理后的图像进行直方图均衡化；

S4、对S3处理后的图像使用均值滤波算法进一步平滑；

S5、对S4处理后的图像进行形态学变换；

S6、对S5处理后的图像使用霍夫线变换对胶线特征进行识别并输出胶线在图像二维坐标系中含有起始坐标和终点坐标的坐标集；

S7、根据S6得到的胶线坐标集计算胶线位置、胶线数量和胶线长度并与设定值进行比较以此判断成形纸胶线是否有缺陷。

进一步地，所述S1中使用高帧率工业相机对胶线图像进行高频次采集并实时传输至工业计算机，需要满足无盲区要求，工业相机使用的是GigE接口，工业相机帧率需要与胶线移动线速度匹配，则相机帧率应大于或等于v/m，其中v为胶线移动线速度，m为一张目标图像所对应的目标实际长度；

进一步地，所述S4中均值滤波算法中卷积核为

进一步地，所述S5中数学形态学处理方法包括以下步骤：

S5.1、对S4处理后的图像根据下列公式进行变换：

式中，T为变换后的图像，f为S4处理后的图像，b为结构元素，表示腐蚀运算，表示膨胀运算，“-”表示图像减运算；

S5.2、对S5.1中的T图像进行二值化变换。