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（一）機器視覺的原理 機器視覺是用計算機來分析從攝像機所獲得的圖像的 一種方法，分析結果被用來報告信息（探測結果）、控制工藝 過程或移動物體。 采用CCD照相機將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給 專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉 變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取 目標的特征，如：面積、長度、數量、位置等；_后，根據預設的 容許度和其他條件輸出結果，如：尺寸、角度、偏移量、個數、 合格，不合格、有，無等。
（二）機器視覺的特點 機器視覺檢測技術具有速度快、精度高、自動化程度高 等突出的優點，能很好的滿足現代制造業的需求，在實際中 顯示出廣闊的應用前景。機器視覺與傳統計算機視覺從廣義 上來說都是利用圖像處理技術達到對目標的理解職別等，但 是從應用上來說機器視覺具有_的特點：
1．機器視覺是一項綜合技術，其中包括數字圖像處理技術、機械工程技術、控制技術、電光源照明技術、光學成像技 1 10 術、傳感器技術、模擬與數字視頻技術、計算機軟硬件技術， 人機接口技術等。這些技術在機器視覺中是并列關系，相互 協調應用才能構成一個成功的機器視覺應用系統。
2．機器視覺_調實用性，要求能夠適應工業生產中惡劣的環境，要有合理的性價比，要有通用的工業接口，能夠由 普通工人來操作，有較高的容錯能力，有較高的安全性，不會 破壞工業產品，還_有較強的通用性和可移植性。
3．機器視覺_調實時性，要求高速度和高精度，因而計算機視覺和數字圖像處理理論中的許多技術日前還難以應用于機器視覺，它們的發展速度遠遠_其在工業生產中的 實際應用速度。
二、玻璃瓶檢測的特點 玻璃瓶的檢測具有如下特點：
（一）材料是玻璃，這對很多傳統檢測技術來說是個難題。
（二）玻璃瓶檢測強調實時、在線，確保對過程實現全面控制，提高生產效率和產品的合格率。比如現在很多酒生產 線生產速度在36000瓶／時以上，這是許多傳統檢測手段無 法提供的。
（三）空瓶形狀復雜，不利于實現接觸方式檢測，而非接 觸方式是傳統檢測技術所不能解決的問題。 針對玻璃瓶檢測的特點與要求，實際中主要針對四個方 面進行檢測，即瓶口檢測：瓶口密封面檢測，螺紋檢測；瓶壁 檢測：瓶壁內、外表面污物檢測，磨損度檢測；瓶底檢測：瓶底 污物，裂紋；瓶內殘液檢測：殘留堿液，殘留油，殘留水。 空瓶經過檢測機，如果上述四項檢測都合格，則順利進 入生產線的下一個環節，如果不合格將由剔除器來剔除。如 瓶子破損則被剔除到垃圾箱，直接銷毀；如瓶子內有殘留液， 則剔除到另一條傳送帶，經過傳送帶傳送到洗瓶環節。
三、系統設計 在圖像的采集處理上，系統通過四個相機分別獲取瓶口、瓶底、瓶壁的圖像，并加以識別處理，圖象處理的結果可送入人機界面，也可以通訊給PLC。人機界面與驗瓶機PLC 通訊，可以讀寫PLC內部數據。瓶子通過無壓力傳送單元傳 入驗瓶機，而驗瓶機PLC結合檢測元件與編碼器，_終達到剔除不合格瓶子的結果。
（一）CPU模塊 選用SIMATIC S7—300系列CPU315—2DP。它具有MPI 接口和PROFIBUS—DP主／從接口，可用于中大規模的I／O配 置，也可用于建立分布式I／O結構，正適合建立與各遠程子站 相接的結構。它具有64K的程序存貯器，2048個位存貯器，64 個計數器，128個定時器，定時范圍為10ms一9990s。 CPU315-2DP總I／0地址空間為102411024字節，其中過 程映像I／0為128／128字節。數字I／0總數為8192個通道，其 中集中的I／0為1024個通道。模擬I／0總數為512個通道， 其中集中的I／0通道數為256~1280。每個系統可以擴展32 個模塊，模塊內集成背板總線。
（二 ）視覺傳感器 視覺傳感器采用VS710，它是一個智能化的、一體化的、 帶PROFIBUS接口的、分布式的灰度級工業視覺系統，它將 圖象處理器、CCD、I／O集成在一個小型機箱內，提供 PROFIBUS的聯網方式或集成的I／O和RS232接口。更重要 的是，通過PC WINDOWS下的Pro Vision參數化軟件進行組 態，VS710_次將PC的靈活性、PLC的可靠性、分布式網 絡技術和一體化設計結合在一起，在PLC和PC體系之間找 到了_的平衡口一。 VS710集成數字化照相機：高分辨率CCD，768×512方 形象素；直接象素數字化采樣，無轉換誤差；集成全幀快門， 適合運動物體。 VS710集成CPU快速處理灰度圖像：80486 100M CPU， 直接處理象素數據；16MB RAM，可執行復雜程序；16MB FLASHDISK，_多存儲200個程序；2MB圖像存儲器，可在處 理圖像時同步抓取下一幅圖像；采用倍速掃描技術，圖像采 集過程中即可進行評估；半幀模式時吞吐率達25件／秒，全 幀模式時達16件／秒。 VST10采用標準連接接口：PROFIBUS—DP，傳輸率 9．6Kbps-12Mbps； 節點地址號1-125，標準9針接口； 9．6Kbps一1 15Kbps。 VS710采用ProVision軟件進行參數化： 利用 PROFIBUS—DP對幾個從屬VS710進行遠程配置；用RS232 和PROFIBUS進行在線參數傳輸；畫面只顯示有問題的圖像 而不影響處理性能。
（三）視頻檢測環節 以瓶底檢測為例，閃光燈通過光學透鏡和濾光系統照射 在瓶口中，瓶口密封面反射光線傳送到CCD相機，在CCD相 機中成像為圓環。處理后的圖像將用于評估，以判斷瓶口的好壞。圖像的主要形狀是環形，如果沿環形的某個位置上有缺 陷，則缺陷處的灰度相對環形的其他位置會有一個較大的變 化。這個灰度的變化是我們檢測的重要參數，通過它可以確 定瓶口是否有缺損。圖3為有殘缺瓶口的圖像。在圖像上畫一條線，然后分析線上的灰度值，對灰度的變化進行分析，變化_的點即為外邊緣點，同樣的方法找另外兩個點，通過三點即可以確定圓心。使用相同的畫線分 析灰度變化的方法可以找到內徑圓，這樣_得到我們所要處理的_區域，在這個圓環內尋找灰度變化點，從而找到缺陷點。
