香烟外包装视觉检测系统研究

方学军

（贵州财经大学 贵州 贵阳 550003）

香烟生产线的速度非常快，比如GDX-2包装机组的速度就达7包/秒，但在包装过程中往往会产生各种瑕疵，如破损、翘边、翻盖、露白、反包、叠角、印刷未上色等，这给在线检测带来很多麻烦。用人工只能抽检，结果有很多的不合格品流入市场，管理层也无法进行有效监管，对品牌价值和产品信誉都造成很大影响。因而，一套高效的香烟外包装视觉检测系统对香烟生产线尤为重要。设计既能实现高速在线检测，又能进行检测数据处理的香烟外包装视觉检测系统，可从以下几个方面进行研究：

1 检测系统的总体结构

检测系统按功能可分为3个部分：成像单元、图像采集与处理单元、控制单元，其总体结构如图1所示。成像单元由CCD摄像机、LED光源构成，负责原始图像数据的采集，CCD摄像机向图像处理子系统输出模拟视频信号。由于烟包位于生产线上，需检测5个面，因此只需设置2个对面放置的CCD摄像机与LED光源进行检测。

图像采集与处理单元负责接收模拟视频信号，数字化模拟视频信号，根据检测目的对图像数据进行图像处理运算，并将运算结果传送至MCU控制器。控制单元是由单片机、显示单元、报警单元、光电传感器、通信模块和其他扩展功能模块等器件构成，用来完成烟包在传送带上的定位、包装瑕疵的烟包的剔除操作以及显示、报警等功能，为了组成闭环柔性系统，还可以设置通信模块。

1.1 CCD摄像机与镜头的选取

用图像处理方法进行烟包识别的原理可在获取烟包的图像后，用计算机进行图像处理并识别烟包与设定合格品之间的区别。……