CN109911280B - 一种烟包外观缺陷的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟包外观缺陷的检测方法及系统，该方法包括：设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位。获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量。根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像。将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。本发明能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

Description

一种烟包外观缺陷的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及烟包生产自动化控制技术领域，尤其涉及一种烟包外观缺陷的检测方法及系统。

背景技术

卷烟烟包外观质量是消费者第一眼便能直观感受到的，外观缺陷会造成消费者对卷烟品牌的信任度降低，影响相关产品的销售。然而，在卷烟包装环节，加工工序较多，在整个包装环节都会出现外观质量缺陷，如折叠不齐整、粘贴不到位、划痕或破损、包装材料错用等情况。因此，需要有效的外观缺陷检测系统来剔除外观缺陷产品，确保生产出合格的产品。当前卷烟厂主要采用智能相机对烟包进行拍照，并根据相片进行外观质量检测，以判断烟包是否存在外观缺陷。但在烟包外观检测过程中，需要用分离装置将每包烟分开，以便看清烟包的底部和顶部，在未压紧的情况下烟包的盒体和盒盖会存在随机角度的翻起。如果只使用一个图案作为跟踪对象来检测运动中的烟包，那盒体和盒盖必然有一个部位上的位移计算会存在偏差，比对图像对其不好就会造成误检率升高。

发明内容

本发明提供一种烟包外观缺陷的检测方法及系统，解决现有卷烟烟包在生产过程中存在盒体与盒盖未贴合，易造成外观缺陷检测出现检测精度不高和误检率高的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种烟包外观缺陷的检测方法，包括：

设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位；

获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量；

根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像；

将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

优选的，还包括：

对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

优选的，还包括：

通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

优选的，还包括：

通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

优选的，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，包括：

根据所述偏移量确定待检测烟包的盒体与盒盖的闭合程度，并根据所述闭合程度确定待检测烟包的检测窗口的位置及形状，其中所述检测窗口的形状包括：矩形和多边形。

优选的，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，还包括：

根据所述偏移量确定待检测烟包的位置信息，并根据所述位置信息和所述闭合程度确定待检测烟包的重点缺陷检测区域的位置，以使检测窗口与重点缺陷检测区域的位置相对应。

优选的，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，还包括：

根据状态信息设置检测窗口对盒体和盒盖的侧边折角区域、正反面区域、前后面区域和上下面区域进行检测。

本发明还提供一种烟包外观缺陷的检测系统，包括：

跟随窗口设置单元，用于设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位；

偏移量确定单元，用于获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量；

检测窗口设置单元，用于根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像；

相似性比对单元，用于将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

优选的，还包括：

第一判断单元，用于对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

优选的，还包括：

第二判断单元，用于通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷；

第三判断单元，用于通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

本发明提供一种烟包外观缺陷的检测方法及系统，通过对盒体和盒盒盖的偏移量确定烟包的状态信息，并根据状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，进而将检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。解决现有卷烟烟包在生产过程中存在盒体与盒盖未贴合，易造成外观缺陷检测出现检测精度不高和误检率高的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1：是本发明提供的一种烟包外观缺陷的检测方法示意图。

图2：是本发明实施例提供的检测图像比对方法示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前卷烟生产过程中，对烟包外观进行质量检测时，易存在盒体与盒盖未压紧的情况下，造成外观缺陷的检测不精准的问题。本发明提供一种烟包外观缺陷的检测方法及系统，通过对盒体和盒盒盖的偏移量确定烟包的状态信息，并根据状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，进而将检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。解决现有卷烟烟包在生产过程中存在盒体与盒盖未贴合，易造成外观缺陷检测出现检测精度不高和误检率高的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

如图1所示，一种烟包外观缺陷的检测方法，包括：

S1：设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位。

S2：获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量。

S3：根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像。

S4：将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

具体地，在烟包在运行过程中，烟包的盒体与盒盖在未压紧的情况下可能存在随机角度的翻起或错位，造成外观质量检测中采集到的烟包检测图像存在一定的位移偏差，使检测图像与预设的模板烟包图像的差异变大，会造成烟包误检率提高。通过设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，对待检测烟包进行拍照，以获取烟包外观图像。通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位。根据所述烟包外观图像获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量。采用对烟包的盒体和盒盖的偏移量确定烟包的状态信息，进而使设置检测窗口对烟包的重点缺陷检测区域进行检测，得到检测图像，该检测图像的位置与预设的模板烟包图像要求的位置偏差变小，在进行图像比对时，能避免因检测图像与模板烟包图像的位置不一致造成误检的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性。

如图2所示，该方法还包括：

S5：对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

在实际应用中，常设定若干个重点外观质量检测窗口，可选择其中一个检测窗口对纹理较为丰富的位置进行拍照，也可选择其中一个检测窗口对纯色或纹理较少的位置进行拍照，进而得到检测图像。对于检测图像的比对算法中，不同的图像采用相应算法进行比对，能提高比对精确度，减小误检率。归一化积相关算法对纹理较为丰富的图像有更为精确的比对效果，而灰度图像算法对纯色或纹理较少的图像有更为效率的比对效果。

该方法还包括：

S6：通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

在实际应用中，采用相应的图像算法，比如归一化积相关算法和灰度图像算法，对检测图像和模板烟包图像进行相似程度的比对，如果相似度小于设定相似度阈值，则认为待测烟包属于相似度低的烟包，需要被剔除。

该方法还包括：

S7：通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

在实际应用中，烟包可能存在很多的外观质量缺陷，如烟包生产易产生的缺陷：封签缺失、侧边褶皱、烟包破损、翻盖内折、侧边爆开、封签歪斜、底部爆开等，也可能存在烟包印刷或贴合造成的质量缺陷。通过相似性比对可以判断盒体和盒盖的外观质量是否合格，如果不合格则剔除。

所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，包括：根据所述偏移量确定待检测烟包的盒体与盒盖的闭合程度，并根据所述闭合程度确定待检测烟包的检测窗口的位置及形状，其中所述检测窗口的形状包括：矩形和多边形。

需要说明的是，检测窗口常设置为矩形，但是矩形窗口在烟包的一些重点检测区域不能很好的勾画出，往往需要配合图像屏蔽窗口使用，使得设置检测窗口时十分不便。可采用灵活多变的多变形结构，使检测窗口更为灵活，以使检测图像更为全面。

进一步，还包括：根据所述偏移量确定待检测烟包的位置信息，并根据所述位置信息和所述闭合程度确定待检测烟包的重点缺陷检测区域的位置，以使检测窗口与重点缺陷检测区域的位置相对应。

更进一步，还包括：根据状态信息设置检测窗口对盒体和盒盖的侧边折角区域、正反面区域、前后面区域和上下面区域进行拍照。

在实际应用中，采用灰度图像算法确定盒体和盒盖的位移偏差量，进而确定烟包的状态信息，该状态信息包括：烟包的位置信息和烟包的盒体与盒盖的状态。通过精确的烟包定位，使对烟包的检测窗口采集到的检测图像与预设的模板烟包图像的位置偏差减小，能提高检测的精准性。另外，对于检测窗口的设置，可以对应烟盒的六个面进行检测图像采集，即包括烟包的上下、左右和前后侧面，能够对烟包的各个面的外观质量进行检测，保证出厂烟包的质量品质。

可见，本发明提供一种烟包外观缺陷的检测方法，通过对盒体和盒盒盖的偏移量确定烟包的状态信息，并根据状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，进而将检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。解决现有卷烟烟包在生产过程中存在盒体与盒盖未贴合，易造成外观缺陷检测出现检测精度不高和误检率高的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

本发明还提供一种烟包外观缺陷的检测系统，包括：跟随窗口设置单元，用于设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位。偏移量确定单元，用于获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量。检测窗口设置单元，用于根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像。相似性比对单元，用于将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

该系统还包括：第一判断单元，用于对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

该系统还包括：第二判断单元，用于通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷。第三判断单元，用于通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

可见，本发明提供一种烟包外观缺陷的检测系统，通过偏移量确定单元得到盒体和盒盒盖的偏移量以确定烟包的状态信息，使检测窗口设置单元根据状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，进而将检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。解决现有卷烟烟包在生产过程中存在盒体与盒盖未贴合，易造成外观缺陷检测出现检测精度不高和误检率高的问题，能提高卷烟烟包外观质量检测的智能性，降低烟包外观缺检测的误检率。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，包括：

设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位；

获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量；

根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像；

将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

2.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，还包括：

对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

3.根据权利要求2所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，还包括：

通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

4.根据权利要求3所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，还包括：

通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

5.根据权利要求4所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，包括：

根据所述偏移量确定待检测烟包的盒体与盒盖的闭合程度，并根据所述闭合程度确定待检测烟包的检测窗口的位置及形状，其中所述检测窗口的形状包括：矩形和多边形。

6.根据权利要求5所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，还包括：

根据所述偏移量确定待检测烟包的位置信息，并根据所述位置信息和所述闭合程度确定待检测烟包的重点缺陷检测区域的位置，以使检测窗口与重点缺陷检测区域的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的烟包外观缺陷的检测方法，其特征在于，所述根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，还包括：

根据状态信息设置检测窗口对盒体和盒盖的侧边折角区域、正反面区域、前后面区域和上下面区域进行检测。

8.一种烟包外观缺陷的检测系统，其特征在于，包括：

跟随窗口设置单元，用于设置第一跟随窗口和第二跟随窗口，在接收到拍照触发信号时，通过第一跟随窗口对待检测烟包的盒体进行定位，通过第二跟随窗口对待检测烟包的盒盖进行定位；

偏移量确定单元，用于获取第一跟随窗口的盒体图像和第二跟随窗口的盒盖图像，并根据所述盒体图像和所述盒盖图像确定待检测烟包的盒体和盒盖的偏移量；

检测窗口设置单元，用于根据所述偏移量确定待检测烟包的状态信息，并根据所述状态信息设置检测窗口对待检测烟包的重点缺陷检测区域进行检测，以获取待检测烟包的检测图像；

相似性比对单元，用于将所述检测图像与预设的模板烟包图像的进行相似性比对，以筛选出存在外观缺陷的烟包。

9.根据权利要求8所述的烟包外观缺陷的检测系统，其特征在于，还包括：

第一判断单元，用于对所述检测图像的纹理复杂程度进行判断，如果所述检测图像的纹理复杂度小于设定阈值，则采用灰度图像算法进行相似性比对，如果所述检测图像的纹理复杂度大于设定阈值，则采用归一化积相关算法进行相似性比对。

10.根据权利要求9所述的烟包外观缺陷的检测系统，其特征在于，还包括：

第二判断单元，用于通过所述相似性比对确定所述检测图像与所述模板烟包图像的相似程度，如果所述相似程度小于设定相似度阈值，则认为待检测烟包存在外观缺陷；

第三判断单元，用于通过所述相似性比对，判断盒体和盒盖是否存在以下至少一种外观缺陷：折角、挂白、未粘胶、破损和翘边，如果是，则认为待检测烟包存在外观缺陷。

Images