[发明专利]一种基于视觉检测的空管复合滤棒段长测量方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉检测的空管复合滤棒段长测量方法，包括以下步骤：(1)图像采集以及预处理；(2)滤棒区域粗定位：通过固定阈值分割、水平方向累加、自适应阈值分割得到滤棒区域的上下限；(3)滤棒区域精确定位；(4)使用滤棒区域内归一化水平近邻差分响应均值构造稀疏矩阵，并在复合滤棒的不同区域选择种子线配合稀疏矩阵构造线性方程组，通过线性方程组的解对滤棒区域进行段标记，找出段标记的分界线位置；(5)在上一步找出的段分界处选取一小段图像重复上一步操作，寻找新的段准分界线位置；(6)确定的最终的分界线位置；本发明测量速度快，精度高，对样品无损伤且照明和安装方式简单，可轻松集成于现有滤棒生产线之上。

技术领域

本发明属于视觉测量领域，特别涉及一种基于视觉检测的空管复合滤棒段长测量方法。

背景技术

香烟中的过滤嘴可以降低烟草对吸烟者健康的影响，因此，烟草公司在过滤嘴上投入的研发成本也随着烟民健康意识的强化而不断地增加，各种各样的过滤嘴也层出不穷，如醋纤滤嘴、纸滤嘴、纸醋滤嘴、空管复合滤嘴等。滤棒是滤嘴生产的中间产品，是指以过滤材料(如烟用纤维丝束等)为原料，加工卷制而成的具有过滤性能并有一定长度(如100mm)的圆形棒材，主要技术指标有长度、圆周、吸阻、硬度、圆度、含水率及部分外观指标。复合滤棒是两种或两种以上滤材，按照不同的规格和结构组合而成的滤棒，一般都具有高吸附力，能有效的过滤烟气中焦油和烟碱，同时减少醋纤丝束的用量。段长是复合滤棒最关键的技术指标之一，在产品质量控制上起着非常重要的作用。因此，滤棒生产企业都会通过抽样测量的方式对产品质量进行评估。目前主要使用的方式有切割后手工测量和切割后激光测量两种方式，但都属于有损测量的范畴，无法实现在线全检或无损伤抽检。而且，手工测量的误差大，效率低，对产品质量控制来说随意性太大。

发明内容

本发明提供了一种基于视觉检测的空管复合滤棒段长测量方法，其目的在于克服现有技术中光测量和人工测量方法中对产品有损的问题，通过可见光成像加图像处理分析的方法，在实现了在线测量、提高了测量精度的情况下，大大提高了测量效率。

一种基于视觉检测的空管复合滤棒段长测量方法，包括以下步骤：

步骤1：采集空管复合滤棒在蓝色背光照明下的原始图像，并对原始图像进行滤波处理；

步骤2：对经步骤1滤波后的滤波图像进行二值化处理，在垂直方向上粗定位空管复合滤棒所在二值化图像中的垂直坐标区间[y₁,y₂]；

步骤3：获取原始图像中滤棒区的旋转角度，并进行相应的旋转矫正；

从经步骤1滤波后的滤波图像I_o中取出垂直坐标区间[y₁,y₂]对应的第一精定位子图I₀₁，并对第一精定位子图进行边缘点提取，利用提取的边缘点进行直线拟合，获取拟合直线与水平轴的夹角，并对滤波图像I_o进行反向夹角旋转矫正，获得旋转矫正图I_ro；

步骤4：从旋转矫正图像I_ro中定位空管复合滤棒上边界和下边界；

从旋转矫正图像I_ro中分别在垂直坐标区间[y₁-(y₂-y₁)/2,y₂-(y₂-y₁)/2]和[y₁+(y₂-y₁)/2,y₂+(y₂-y₁)/2]的空管复合滤棒上边界和下边界区域子图I_r1和I_r2，并在空管复合滤棒上边界和下边界区域子图I_r1和I_r2图中计算纵向Sobel边缘响应并进行水平方向累积，提取累积最大值位置作为空管复合滤棒上边界和下边界