基于机器视觉的饮料瓶包装检测与抓取技术

发布时间：2019-10-11 17:38

【摘要】：随着科技的快速发展,现代化的生产线为饮料的生产提供了很多方便。但是在饮料灌装过程中由于种种因素也会出现不合格的产品,主要有瓶盖封装不合格,液位不合格等情况,这将严重影响产品的质量和品牌效益。传统的人工检测方法,不仅存在劳动强度大,检测效率低,检测精度不高等问题而且伴随着人工成本的增长加大了企业负担。所以为了保证产品的质量,降低企业生产成本,设计基于机器视觉的饮料瓶在线检测系统具有重要的意义。本文以瓶装饮料为检测对象,借助机器视觉技术,机械臂技术以及工业控制技术,开展饮料瓶封装质量缺陷检测与机械臂抓取技术的研究和设计工作。论文的具体内容包括:(1)完成了基于机器视觉的饮料瓶包装缺陷检测和机械臂抓取系统的设计。介绍了机器视觉和机械臂相关技术,在此基础上完成了硬件选型,软件设计和整个系统的搭建。(2)本文主要研究了瓶盖封装和饮料灌装是否合格两个问题,瓶盖缺陷分为无盖,歪盖,高盖三种情况,灌装质量不合格分为高液位和低液位两种情况。通过直线拟合方法的瓶盖检测算法和基于特定区域液位像素点统计的检测算法,可以很好的检测上述饮料瓶包装缺陷,有效的避免了饮料瓶在传输过程中由于晃动而引起的误判,提高了缺陷检测的准确率。(3)以ABB机械臂为主体,通过相机标定和手眼标定,把工业相机,传送带,机械臂三者结合起来,构建视觉引导的机械臂抓取系统。并通过机械臂将机器视觉系统检测出的不合格产品抓取出来,并按要求放置在指定位置。(4)研究了基于VC++的饮料瓶缺陷检测人机交互系统,该系统可以通过调用机器视觉检测算法和机械臂控制指令,实现系统的检测与控制抓取功能。基于机器视觉的饮料瓶包装检测与抓取系统不仅可以完成饮料瓶瓶盖和液位缺陷检测,而且能够通过机械臂将不合格产品从生产线上抓出,避免了传统击出的方式可能会使饮料洒出或饮料瓶倒在传送带上,阻碍后面的饮料瓶通过。因此该机器视觉检测系统可以很好的提高企业生产效率,降低企业生产成本,保证生产质量。同时对生产线上的其他同类产品也具有一定的借鉴意义。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TS206;TP391.41

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