基于机器视觉的玻璃质量在线检测系统设计 - 图文

青岛大学

本科生毕业论文（设计）

题 目：基于机器视觉的玻璃质量在线检测系统设计 姓 名： XXXXXX 学 院： 机电工程学院 专 业： 自动化 班 级： 2008.02 学 号： 20082459 指导教师： XXXXXX 完成时间： 2010.06.18

2012年 6月 18日

毕业论文（设计）诚信声明

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论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日

指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日

目录

摘 要 ..................................................................... I Abstract ................................................................. II 1 绪论 .................................................................... 1

1.1研究背景与意义 .................................................................................................................................... 1 1.2 国内外研究现状 ................................................................................................................................... 2 1.3 主要研究内容 ....................................................................................................................................... 2

2 图像采集 ................................................................ 4

2.1 图像采集硬件——工业相机 ............................................................................................................... 4 2.2 图像采集硬件——图像采集卡 ........................................................................................................... 6 2.3 图像采集硬件——图像采集光源 ....................................................................................................... 6 2.4 图像采集硬件——流程搭建 ............................................................................................................... 7 2.5 图像采集硬件总结 ............................................................................................................................... 7

3 图像处理 ................................................................ 8

3.1 图像预处理 ........................................................................................................................................... 8 3.2 图像特征变量及参数提取 ................................................................................................................. 14 3.3 工业玻璃瓶质量检测参数 ................................................................................................................. 19

4 BP神经网络 ............................................................. 21

4.1 BP网络神经元及模型 ........................................................................................................................ 21 4.2 BP网络的学习 .................................................................................................................................... 22 4.3 BP网络泛化能力 ................................................................................................................................ 25 4.4 玻璃瓶壁检测系统的BP网络设计 .................................................................................................. 26

5 自我评价 ............................................................... 31 参考文献 ................................................................. 32 致谢 ..................................................................... 34

基于机器视觉的玻璃质量在线检测系统设计

摘 要

众所周知，随着时代的发展，玻璃制品由于具有诸多优点而使其被广泛应用在日常生活中。玻璃容器的耐热耐压耐清洗的特点使其可以被多次周转使用。在运输与储存中，关键取决于其质量。传统玻璃瓶质量检查主要靠人工来完成，不仅耗费巨大的人力资源，而且速度很慢。为解决该问题，本课题提出了机器视觉取代人工视觉，利用神经网络算法取代人的大脑。这样一来效率与经济效益得以提升。

该系统首先采用工业相机拍摄玻璃壁，上传到上位机。玻璃缺陷通常会出现碎纹、含气泡以及含杂质等问题，再利用图像处理的相关技术处理，例如去噪声，灰度，边缘检测再去噪，二值化等等，并最终取其关键特征值。

其次，采用人工神经网络算法对玻璃质量检测图像的关键值进行分析计算。而广为人知的是大部分人工神经网络模型是采用BP网络及其相关的变化形式。所以在该系统中也采取BP网络进行仿真建模。经试验证明，这种检测方法准确可行，而且独特。

关键词：玻璃质量；图像处理；BP神经网络；模拟仿真；特征值

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