Hough变换啤酒瓶瓶口裂痕及残留物检测系统设计(2)
我们国 家 内 的一 些 中 小 型啤酒厂 主 要 还 是 人 工 利 用 灯光 目测检测 法 来 检 测 啤酒 瓶是否存在裂痕及残留物。这 种利用人工 检 测啤酒瓶的 效 率 不 高 ,并且人的视 觉 很 容易 疲 劳 ,不 能 明确保证啤酒瓶检测的安全 性 。此外对啤酒瓶的瓶口和瓶底两个部位,人工借用灯光目测检测是不可行的,这会令一些有裂痕的或者存在残留物的啤酒瓶通过检测，流入到市场中。这不仅是对企业造成极大的损失，还会给人民群众的健康带来很大的隐患。随着时代的发展高速啤酒灌装生产线的应用,人工在流水生产线上基本上不能迅速的完成许多工作,必须采用自动检测系统来完成,所以说，研究自动检测技术对于目前这种情况来说十分重要。
本文正是基于以上目的所展开的。那么,如何识别出一幅包含瓶口的图像中是否存在破损,这些正是本课题所想要解决的问题。它需要运用数字图像处理中很多的算法,本文就是对这些算法的研究来展开讨论的。
社会在发展，时代在变化。随着数字图像处理和光电检测等技术的迅猛发展,可利用数字图像处理与光电检测相结合的方法完成啤酒瓶口裂痕及残留物的自动检测。
本课题正是基于以上所述的目的所展开的。因此,如何在一幅包含啤酒瓶瓶口的图像中识别出是否存在裂痕或残留物,这正是本课题所要研究的。就目前来说，国外利用数字图像技术的玻璃瓶自动检测技术已相当的成熟,如美国INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY,TLD的OMN工VSI工ON工系统。
1.2 问题的研究现状
现在，国外一些国家利用图像处理技术研究的啤酒瓶自动检测系统已经是相当的完善了，而且市场中应用已经有很多这方面的产品了,如德国的HEUFT系统、MIHO系统。但是国内在对这方面的研究总体来说还是相对比较落后的,虽然已经有一部分的企业和研究机构正在研制,但是其软件控制部分还是需购买国外的开发软件。由于国外软件的售价非常昂贵,并且售后服务的价格也很高昂,这就造成了啤酒瓶自动检测设备整体价格过高,对于国内多数中小啤酒厂来说有点不堪重负。所以，研发制作价格适中且拥有自主知识产权的啤酒瓶自动检测系统就国内一些中小啤酒厂而言更合适。
1.3 本文的主要研究工作
本文目的是利用数字图像处理与光电检测相结合的方法来完成啤酒瓶破损及残留物的自动检测。本文的主要研究工作如下：
(1)分析啤酒瓶瓶口裂痕及残留物的性质，研究出合适的图像预处理的方法。
(2)对于啤酒瓶瓶口与瓶底的定位,本文针对该类目标研究设计快速定位的算法。
(3)对于不能利用用连通域分析判断是否存在残留物的啤酒瓶,分析此种目标所具有的特点,研究并设计检测方法。
1.4 本文的研究思路
1.1 本文研究思路
2 利用连通域的方法分析检测啤酒瓶瓶口的裂痕
众所周知，啤酒瓶的瓶底和口的几何图形都是圆,由圆的特性可以知道,圆的周长L的平方与4π倍的圆的面积之比恒等于1。所以，我们能够借助链码的方法计算出该物体的面积S和它的周长L。本次我选择利用Sobel算子来做边缘检测以获得连通域轮廓。采用链码计算出连通区域的面积S和周长L,计算出它们之间的比例关系,判断出在边缘地方所检测出的目标是否有着破损。
2.1 边缘检测
图像的最基本特征是图像的边缘，它是图像局部特性不连续性（或者突变）的结果，是不同区域的分界处，因此它是图像分割所依赖的重要特征[1]。图像的分割即为边缘的分割是的通过搜索不同区域之间的边界来完成，。其具体做法是：首先对于待分割场景不同区域的边界利用合适的边缘检测算子提取，然后进行连通和标注分割边界内的像素，从而构成分割区域。
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