基于光谱和成像分析的液体包装泄漏检测系统

发布时间：2017-09-23 12:32

  本文关键词：基于光谱和成像分析的液体包装泄漏检测系统

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【摘要】：包装在我们的生活中随处可见,生产过程中包装的密封质量影响着产品的质量,包装的泄漏问题严重影响着食品和生产的质量和安全。目前已有的一些检测技术不适用于液体包装的在线检测。为了实现对液体包装的非破坏性、快速、抗干扰、低成本的在线泄漏检测,本文提出了一种基于光谱和成像分析的液体包装泄漏检测系统。本文提出了两种液体包装泄漏检测方法,分别是荧光光谱法和近红外光谱法。荧光光谱泄漏检测方法是以荧光光谱为检测依据,根据被测样品的荧光特性,用液体的激发波长作为光源波长,通过光电探测器探测是否出现荧光信号,以此判断是否有液体泄漏。近红外光谱泄漏检测方法原理为近红外光谱技术,依据被测样品近红外光谱的吸收特性,用液体的近红外特征波长作为光源波长,通过对被测样品的近红外图像进行处理,识别目标物体,进行泄漏判断。系统实现了近红外光谱法的系统搭建和实验分析,检测速度达10个/秒,可用于含水溶液的液体包装在线泄漏检测。本文完成了一套泄漏识别算法,包括对图像的阈值处理、轮廓提取等,能够识别液体和包装的轮廓,实现最小液体直径为Φ0.8mm的泄漏量检测。本文定义了两个泄漏量化指标,分别为绝对泄漏值和相对泄漏值。液体包装泄漏检测系统以泄漏量化指标大小作为泄漏判别依据。本文编写了近红外光谱泄漏检测系统的图像处理软件,基于C++的可视化编程和OpenCV的图像处理库,实现了图像获取和泄漏标记。本文从系统检测原理、硬件选型、图像处理算法等几个方面对基于光谱和成像分析的液体包装泄漏检测系统进行了说明,系统实现快速、无损、抗干扰的液体包装在线泄漏检测。
【关键词】：液体包装 泄漏检测 荧光光谱 近红外光谱 图像处理
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;TB487
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 研究背景及意义12
• 1.2 泄漏检测技术研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 系统原理16-27
• 2.1 系统流程16-17
• 2.2 荧光光谱17-18
• 2.2.1 荧光光谱泄漏检测原理17
• 2.2.2 荧光光谱技术17-18
• 2.3 近红外光谱18-21
• 2.3.1 近红外光谱泄漏检测原理18
• 2.3.2 近红外光谱技术18-21
• 2.4 图像处理算法21-25
• 2.4.1 图像边缘检测原理21-22
• 2.4.2 图像预处理22-24
• 2.4.3 阈值处理24-25
• 2.4.4 缺陷修补25
• 2.4.5 轮廓提取25
• 2.5 本章小结25-27
• 第三章 荧光光谱泄漏检测方法27-35
• 3.1 荧光光谱法的装置27-28
• 3.2 硬件选型28-29
• 3.2.1 光源28-29
• 3.2.2 光电探测器29
• 3.2.3 滤光片29
• 3.3 荧光光谱测试29-34
• 3.3.1 测试过程及结果30-33
• 3.3.2 测试结果分析33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 近红外光谱泄漏检测方法35-41
• 4.1 近红外光谱法的装置35-36
• 4.2 硬件选型36-38
• 4.2.1 光源37
• 4.2.2 相机37-38
• 4.3 近红外光谱测试38-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 液体包装泄漏检测系统41-59
• 5.1 系统硬件参数41-42
• 5.1.1 光源41-42
• 5.1.2 相机42
• 5.2 图像采集结果及分析42-50
• 5.2.1 光源强度42-44
• 5.2.2 识别角度和形态44-46
• 5.2.3 识别精度46-48
• 5.2.4 抗环境干扰性48
• 5.2.5 适用范围48-50
• 5.3 算法实现50-55
• 5.3.1 图像处理方案50-52
• 5.3.2 滤波52-53
• 5.3.3 阈值处理53-54
• 5.3.4 形态学运算54-55
• 5.3.5 轮廓提取55
• 5.4 泄漏识别55-58
• 5.4.1 泄漏识别的量化指标55-57
• 5.4.2 泄漏标记结果57-58
• 5.5 本章小结58-59
• 第六章 总结及展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 工作展望60-61
• 参考文献61-65
• 作者简历65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 徐元哲;刘县;胡智慧;周红晶;;光学式SF_6断路器的泄漏检测技术[J];高电压技术;2009年02期

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4 陈红,丁幼春,熊利荣;无损检测技术在花生品质检测中的应用[J];粮油加工与食品机械;2005年02期

5 沈功田,李涛,姚泽华,邱虹程;高温压力管道红外热成像检测技术[J];无损检测;2002年11期

6 朱伟;;气调包装的在线泄漏检测[J];中国包装工业;2011年08期

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本文编号：905288