基于机器视觉的模具残留物检测系统研究

• 作 者: 马琳
• 机 构: 东华大学
• 出 处: 东华大学
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 模具 残留物 机器视觉 图像检测 灰度共生矩阵

近年来，随着现代工业的发展，注塑产业也有了广阔的发展空间，注塑机作为主要的生产机械设备，自动化水平也在不断的提高。然而在生产过程中，由于闭模时候冷却时间不够，因此经常会发生原料残留在模腔内的现象，若不能及时发现并处理，很容易造成模具的损坏，并且还会影响到后继的产品。因此，研究出一个可以实时检测模腔内是否存在残留物的系统有着十分重要的现实意义。本文在参考了大量国内外相关文献的基础上，结合了对注塑车间的实际环境特点、功能需求的分析，总结得到了本课题所要设计的系统总体需求，然后根据需求分析找到相应的解决方案，设计了一种基于机器视觉的模具残留物检测系统。该系统主要分为硬件设计和软件设计两大部分。硬件设计上，本文针对模具大小以及视场范围，对摄像机以及PC机做了相应的选取，并且根据注塑车间光线环境，对照明系统进行了设计。在软件设计部分，主要分为图像预处理模块和实时检测模块。在图像预处理模块中，考虑到光线的影响，以及注塑机工作过程中机器振动给相机采集图像带来的影响，将预处理模块分为两个阶段，光线补偿以及位置偏差校正。首先用直方图规定化、中值滤波等算法对图像进行光线补偿处理，然后用模板匹配算法找出图像ROI区域，截取区域作为新的检测图像。在实时检测部分，通过对比了三种算法，最后利用改进后的灰度共生矩阵算法分析图像纹理，得出检测图像与模板图像的相似度，根据相似度数值判断图像是否存在残留物,是的话则将残留物标记出来。本文在Visual Studio平台上，通过调用OpenCV库函数实现了模具残留物检测系统，利用多幅缺陷图片进行了测试，得出的实验结果表明，该系统能够很好的实现注塑模具残留物检测的功能。