基于像素点测量的瓶盖检测算法

张超 贺霖龄

摘 要：采用基于像素点的饮料瓶瓶盖检测算法，可以很好地提高瓶盖的检测效率、降低成本。算法按照找出中垂线、左右边缘线、上边缘线和突出瓶颈4个步骤来判断瓶盖的4种情况。在实际操作过程中，系统监测的准确率超过了99%。实验证明，该算法有很强的实用性。

关键词：瓶盖;检测;像素点

在现代化的流水线中，一条罐装饮料生产线每小时可以生产上万瓶饮料，期间会出现一些不合格产品，而不合格则主要体现为瓶盖不合格。为了不影响产品质量，需要对瓶子进行全方位的检测。如今，对不合格瓶子的检测主要通过人工分选完成，工作量大且稳定性差。

针对瓶盖图像的特点，本研究提出了一种基于像素点测量的瓶盖检测方法，可以检测瓶盖的无盖情况、高盖情况、歪盖情况。提出的瓶盖检测算法可应用于饮料生产线PET瓶的检测系统中，经实际测试，检测精度达到99%。

1 算法实现

1.1  瓶盖外形检测算法

根据实验环境条件的不同，瓶盖检测算法也有所差异，在每张瓶盖的图像中，瓶身的基本位置應保持稳定。瓶盖顶部图像的投影轮廓也应该是平直的。如果投影中的顶部轮廓线不平直，就可以判定瓶盖异常。

最下乘拟合方法假定：n个点的组合（xi，yi）（i=1，2，…，n），在取定的函数类Φ中，式为：

就集合而言，给定n个点，所求的函数就是与给定点之间距离的平方和曲线y=f（x）。函数f（x）被称为最小二乘解。求拟合函数f（x）的方法被称为曲线拟合的最小二乘法。

本方法所求的是直线的最小二乘拟合，对应的函数表达式为：