CN106056617A - 香烟封箱机热熔胶的检测方法 - Google Patents

Abstract

香烟封箱机热熔胶的检测方法，采集热熔胶图像并按照蓝色分量阈值进行图像提取，然后对提取图像的行像素灰度值进行水平投影，得到A曲线，对提取图像的列像素灰度值进行垂直投影，得到B曲线，从A曲线的两端分别搜索第一上升沿，计算两上升沿之间的距离，即为热熔胶的宽度；从B曲线的两端分别搜索第一上升沿，计算两上升沿之间的距离，即为热熔胶的长度，长度小于预设长度阈值时，即为长度不足；搜索B曲线上热熔胶长度之间的所有下降沿及相邻的上升沿，计算两者之间的间距，间距大于设定断裂阈值时，即中间断裂。本发明的检测方法基于机器视觉技术，不仅能够检测热熔胶的有无，还能检测热熔胶的长度及中间断裂情况，使操作更加直观、方便。

Description

香烟封箱机热熔胶的检测方法

技术领域

本发明涉及热熔胶的检测技术，具体是一种基于机器视觉技术的香烟封箱机热熔胶的检测方法。

背景技术

包装热熔胶是包装工业中应用的一种主要包装辅助材料，它是借助其与要粘合的材料表面的粘接能力和结合强度，使相邻的固体材料粘合连接在一起的非金属材料。在香烟纸箱的包装过程中，由于香烟封箱机的喷胶嘴堵塞等原因，可能会出现无热熔胶或热熔胶不足的情况，从而导致纸箱粘接不牢靠，出现纸箱松动、破损等质量缺陷。为了避免出现此类质量缺陷，需要在香烟封箱机上安装检测装置，用于对热熔胶进行实时检测。

为保证香烟纸箱的包装质量，目前部分香烟封箱机安装了基于红外测温原理的热熔胶检测装置，但该检测装置需要垂直对准被测物体表面，纸箱角度的微小变化都会对检测结果造成一定影响。另外，红外检测装置易受环境因素影响，检测精度低。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种香烟封箱机热熔胶的检测方法，该检测方法基于机器视觉技术，不仅能够检测热熔胶的有无，还能检测热熔胶的长度及中间断裂情况，使操作更加直观、方便。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

香烟封箱机热熔胶的检测方法，包括以下过程：

(1)采集热熔胶图像：打开香烟封箱机热熔胶的检测装置的蓝色条形LED光源，调节工业相机镜头，用工业相机采集热熔胶图像并传输给计算机；

(2)提取图像：计算机通过预先设定的蓝色分量阈值对采集的热熔胶图像进行阈值分割，根据阈值分割结果提取图像；

(3)计算热熔胶宽度：对提取图像的行像素灰度值进行水平投影，得到A曲线，以A曲线的两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，对应得到热熔胶的顶部与底部位置，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的宽度；

(4)计算热熔胶长度：对提取图像的列像素灰度值进行垂直投影，得到B曲线，以B曲线两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的长度，当计算得到的热熔胶长度值小于设定的长度阈值时，则认为热熔胶长度不足；

(5)计算热熔胶断裂宽度：遍历B曲线上热熔胶长度之间的下降沿，当搜索到满足条件的下降沿后，记录该位置并继续搜索临近的上升沿，计算两点之间的间距值，当计算的间距值大于设定的断裂阈值时，则认为热熔胶中间断裂；

所述的香烟封箱机热熔胶的检测装置包括蓝色条形LED光源、工业相机和计算机，工业相机与计算机连接，蓝色条形LED光源的中心轴与香烟纸箱呈20°夹角；工业相机的镜头中心轴与香烟纸箱呈50°夹角，工业相机的镜头前安装有蓝色带通滤光片，蓝色条形LED光源的中心轴与工业相机的镜头中心轴交于待测热熔胶处。

本发明采用蓝色条形LED光源照射热熔胶，使热熔胶在蓝光的照射下与香烟纸箱其他区域形成鲜明对比。相机镜头前安装蓝色带通滤光片，避免其他颜色光线干扰，使热熔胶成像质量最佳。工业相机采集热熔胶图像并传送至计算机，计算机首先通过预先设定的蓝色分量阈值进行阈值分割，来提取热熔胶图像。然后对提取后的热熔胶图像分别进行水平投影和垂直投影，通过水平投影可以计算出热熔胶的宽度，通过垂直投影可以计算出热熔胶长度。最后在检索到的热熔胶长度内进行二次检索，判断热熔胶是否中间断裂。通过热熔胶的长度及中间是否断裂可以判断出热熔胶是否不足。

步骤(2)的阈值分割公式为：

$g\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}255,& f\left(x\right)\&GreaterEqual;T_b\\ 0,& f\left(x\right)<T_b\end{array}\right.,$

其中，g(x)为目标图像，f(x)为源图像，T_b为蓝色分量阈值，当目标图像的蓝色分量大于等于阈值时，目标值为白色；当目标图像的蓝色分量小于阈值时，目标值为黑色，将热熔胶的蓝色图像转化为白色图像呈现在黑色背景中，使提取的热熔胶图像更加清晰、易辨。

步骤(3)搜索上升沿的公式为：

A(x+i)≥A(x)+disu，{i|i＝1，...，4}，

其中，A(x)为位置x处的投影值，disu为设定的上升沿投影值差值。

步骤(5)搜索下降沿的公式为：

A(x-i)≥A(x)+disd，{i|i＝1，...，4}，

其中，A(x)为位置x处的投影值，disd为设定的下降沿投影值差值。

本发明的检测方法不仅能够检测热熔胶的有无，还能检测热熔胶的长度及中间断裂情况，使操作更加直观、方便；利用蓝光以特定角度照射目标热熔胶并通过蓝色带通滤光片采集高质量的热熔胶图像，受周围环境影响较低，并降低了后续图像处理的难度，具有广泛的应用空间。

附图说明

图1是本发明的香烟封箱机热熔胶的检测装置的示意图。

图2是计算机提取的正常的热熔胶图像。

图3是图2的热熔胶图像的水平(A)与垂直(B)投影曲线图。

图4是计算机提取的长度不足的热熔胶图像。

图5是图3的热熔胶图像的水平(A)与垂直(B)投影曲线图。

图6是计算机提取的中间断裂的热熔胶图像。

图7是图6的热熔胶图像的水平(A)与垂直(B)投影曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作具体描述：

香烟封箱机热熔胶的检测装置，如图1所示，包括蓝色条形LED光源1、工业相机2和计算机，工业相机2与计算机连接，蓝色条形LED光源1的中心轴与香烟纸箱M呈20°夹角；工业相机2的镜头中心轴与香烟纸箱M呈50°夹角，蓝色条形LED光源1与香烟纸箱M成20°夹角对热熔胶进行照射，使热熔胶N在蓝光的照射下与香烟纸箱M其它区域形成鲜明对比，工业相机2则位于条形LED光源之上，镜头的中心轴与香烟纸箱M成50°夹角，通过调节工业相机2的镜头，将热熔胶N完整清晰的显示出来，工业相机2的镜头前安装有蓝色带通滤光片3，避免其他颜色光线干扰，使热熔胶成像质量最佳，蓝色条形LED光源1的中心轴与工业相机2的镜头中心轴交于待测热熔胶N处。

香烟封箱机热熔胶的检测方法，包括以下过程：

(1)采集热熔胶图像：打开香烟封箱机热熔胶的检测装置的蓝色条形LED光源1，调节工业相机2的镜头，在蓝色光源照射下用工业相机2采集热熔胶图像并传输给计算机；

(2)提取图像：计算机通过预先设定的蓝色分量阈值对采集的热熔胶图像进行阈值分割，根据阈值分割结果提取图像；

阈值分割公式为：

$g\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}255,& f\left(x\right)\&GreaterEqual;T_b\\ 0,& f\left(x\right)<T_b\end{array}\right.$

其中，g(x)为目标图像，f(x)为源图像，T_b为蓝色分量阈值。当蓝色分量大于等于阈值时，目标值为白色；当蓝色分量小于阈值时，目标值为黑色。图2、图4和图6为不同情况的热熔胶的提取图。

(3)计算热熔胶宽度：对提取图像的行像素灰度值进行水平投影，得到A曲线，如图3、图5和图7中的曲线(A)所示，以A曲线的两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，对应得到热熔胶的顶部与底部位置，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的宽度，搜索上升沿公式如下：

A(x+i)≥A(x)+disu，{i|i＝1，...，4}，

A(x)为位置x处的投影值，disu为设定的上升沿投影值差值；

(4)计算热熔胶长度：对提取图像的列像素灰度值进行垂直投影，得到B曲线，如图3、图5和图7中的曲线(B)所示，以B曲线两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的长度，当计算得到的热熔胶长度值小于设定的长度阈值时，则认为热熔胶长度不足，如图5中曲线(B)所示；

(5)计算热熔胶断裂宽度：搜索B曲线上热熔胶长度之间的所有下降沿，记录该位置并继续搜索临近的上升沿，计算两点之间的间距值，当计算的间距值大于设定的断裂阈值时，则认为热熔胶中间断裂，如图7中曲线(B)所示，搜索下降沿公式如下：

A(x-i)≥A(x)+disd，{i|i＝1，...，4}，

A(x)为位置x处的投影值，disd为设定的下降沿投影值差值。

以上所述仅为本发明的一种最优实施方式，并非对本发明的限制，凡是利用本发明的设计思路及原理所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.香烟封箱机热熔胶的检测方法，其特征在于，包括以下过程：

(1)采集热熔胶图像：打开香烟封箱机热熔胶的检测装置的蓝色条形LED光源，调节工业相机镜头，用工业相机采集热熔胶图像并传输给计算机；

(2)提取图像：计算机根据预先设定的蓝色分量阈值对采集的热熔胶图像进行阈值分割，根据阈值分割结果提取图像；

(3)计算热熔胶宽度：对提取图像的行像素灰度值进行水平投影，得到A曲线，以A曲线的两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，两端都在搜索到第一个上升沿后中止，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的宽度；

(4)计算热熔胶长度：对提取图像的列像素灰度值进行垂直投影，得到B曲线，以B曲线两端点为起点分别往另一端点搜索第一个稳定的上升沿，两个上升沿之间的距离即为热熔胶的长度，当计算得到的热熔胶长度值小于设定的长度阈值时，则认为热熔胶长度不足；

(5)计算热熔胶断裂长度：搜索B曲线上热熔胶长度之间的所有下降沿，当搜索到满足条件的下降沿后，记录该位置并继续搜索临近的上升沿，计算两点之间的间距值，当计算的间距值大于设定的断裂阈值时，则认为热熔胶中间断裂，间距值即为热熔胶的断裂长度；

所述的香烟封箱机热熔胶的检测装置由蓝色条形LED光源、工业相机和计算机组成，工业相机与计算机连接，蓝色条形LED光源的中心轴与香烟纸箱呈20°夹角；工业相机的镜头中心轴与香烟纸箱呈50°夹角，工业相机的镜头前安装有蓝色带通滤光片，蓝色条形LED光源的中心轴与工业相机的镜头中心轴交于待测热熔胶处。

2.根据权利要求1所述的香烟封箱机热熔胶的检测方法，其特征在于：步骤(2)所述的阈值分割的公式为：

$g\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}255,& f\left(x\right)\&GreaterEqual;T_b\\ 0,& f\left(x\right)<T_b\end{array}\right.,$

其中，g(x)为目标图像，f(x)为源图像，T_b为蓝色分量阈值，当目标图像的蓝色分量大于等于阈值时，目标值为白色；当目标图像的蓝色分量小于阈值时，目标值为黑色。

3.根据权利要求1所述的香烟封箱机热熔胶的检测方法，其特征在于：步骤(3)搜索上升沿的公式为：

A(x+i)≥A(x)+disu，(i|i＝1，…，4}，

其中，A(x)为位置x处的投影值，disu为设定的上升沿投影值差值。

4.根据权利要求1所述的香烟封箱机热熔胶的检测方法，其特征在于：步骤(5)搜索下降沿的公式为：

A(x-i)≥A(x)+disu，(i|i＝1，…，4}，

其中，A(x)为位置x处的投影值，disd为设定的下降沿投影值差值。