【正文】 i,…，fi+v| i?Z，v=m12 本系統(tǒng)最終是要從圖像中識別出標(biāo)簽，而一幅圖像通常包含很多信息，對計算機(jī)來說，直接處理相當(dāng)麻煩。本系統(tǒng)不需要對圖像的顏色進(jìn)行處理，所以了可以將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槎祱D像，以減少計算機(jī)的運(yùn)算量。圖像二值化的方法很多，可以直接轉(zhuǎn)換，也可以用圖像分割法。圖像分割法包括邊緣點(diǎn)檢測、邊緣線跟蹤、門限分割法、區(qū)域分割法。依據(jù)本課題，我們選取灰度閾值分割法的單閾值分割。根據(jù)灰度直方圖的形狀確定閾值門限。然后根據(jù)式g（m,n）=1, fm,nT0, 其他 式中T為灰度門限，一般取直方圖雙峰間波谷的灰度值[[] 《數(shù)字圖形圖像處理》 許錄平 編著 科學(xué)出版社 北京 2007]。從而就將圖像轉(zhuǎn)化為分為0,1兩個區(qū)域的二值圖。對圖像進(jìn)行二值化后，我們就需要對圖像進(jìn)行分析。本課題主要研究標(biāo)簽缺失、破損、傾斜等問題。對標(biāo)簽在線檢測系統(tǒng)來說，攝像機(jī)是固定的，產(chǎn)品接受拍照的位置也是確定的。因此，我們可以通過計算圖像的面積來判斷標(biāo)簽的缺失或破損；通過計算標(biāo)簽的重心來確定標(biāo)簽的方向；從而達(dá)到判斷標(biāo)簽合格與否。 圖像面積的計算計算標(biāo)簽的面積即是計算圖像中包含的像點(diǎn)數(shù)[[] 《圖像分析》 孫即祥 編著 科學(xué)出版社 北京 2005]。而圖像信息都是以數(shù)組的形式存儲在計算機(jī)中的，所以即是計算數(shù)組中值為1的個數(shù)。由公式S=i=0n1j=0m1B[i,j] 計算出圖像的面積。當(dāng)標(biāo)簽缺失或者破損、折疊時，檢測得到的圖像的面積與標(biāo)準(zhǔn)圖像的面積相比較，二者的值必然不等，從而得出不合格的結(jié)論。 圖像重心的計算設(shè)圖像重心的坐標(biāo)為（X，Y）求圖像重心的公式為 X=1Si=0n1j=0m1xi Y=1Si=0n1j=0m1yj其中，S為圖像的面積，xi，yj分別為圖像的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)。由公式可知，求重心即求圖像數(shù)組中數(shù)值為1的坐標(biāo)的和與面積的比值。因此，當(dāng)圖像面積不變時，只要圖像傾斜，值為1的點(diǎn)的坐標(biāo)必然發(fā)生變化，從而求得得重心值也發(fā)生變化。將求得的重心與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)圖像的重心值相比較，當(dāng)值與預(yù)設(shè)值不同時，就說明標(biāo)簽發(fā)生傾斜，標(biāo)簽不合格；反之，則說明標(biāo)簽合格。在整個系統(tǒng)中，圖像處理分析算法的實(shí)現(xiàn)非常重要。本課題采用MATLAB進(jìn)行算法編寫與實(shí)現(xiàn)。 圖像處理及識別算法的設(shè)計圖像處理與識別系統(tǒng)的編寫是在matlab中的script中編寫。在matlab界面點(diǎn)擊new script即可建立，然后再次界面編寫所需程序。 編寫算法界面的示意圖 文件夾的添加。在matlab窗口中，點(diǎn)擊File，然后選擇set path,，選擇要添加的文件夾，點(diǎn)save。然后依次設(shè)定菜單欄中各項的各個參數(shù)。 軟件參數(shù)設(shè)置示意圖 標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的程序流程框圖系統(tǒng)需要先將接收到的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量，凸顯出標(biāo)簽。在運(yùn)用灰度閾值分割法將圖像進(jìn)行二值化處理，在經(jīng)過計算圖像面積及重心對圖像進(jìn)行識別，最終輸出檢測結(jié)果。合格START初始化產(chǎn)品圖像輸入
圖像預(yù)處理
標(biāo)簽面積計算判定不合格標(biāo)簽重心的計算不合格判定合格合格信號輸出不合格信號輸出向PLC發(fā)送信號0向PLC發(fā)送信號1 程序流程圖系統(tǒng)對圖像進(jìn)行二值化后，圖像中白色對應(yīng)像素255，黑色對應(yīng)的像素值為0。系統(tǒng)通過掃描圖像中像素值為255的點(diǎn)，進(jìn)行圖像分析與識別。根據(jù)二值圖像，分析結(jié)果如下。 標(biāo)準(zhǔn)圖 標(biāo)簽破損 標(biāo)簽傾斜當(dāng)標(biāo)簽不完整時，從而判斷標(biāo)簽不合格。當(dāng)標(biāo)簽完整時再考慮圖像重心，其重心與標(biāo)準(zhǔn)圖像不同，從而判斷出標(biāo)簽不合格?？偨Y(jié)與展望總結(jié)隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場競爭的愈加激烈，因此產(chǎn)品的質(zhì)量及變得更加重要。我們必須從各方面提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，如何保護(hù)多媒體信息快速高效地檢測產(chǎn)品標(biāo)簽的質(zhì)量成為各大中小企業(yè)關(guān)注的問題之一。本文主要研究了機(jī)器視覺技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)的基本內(nèi)容以及在標(biāo)簽在線檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，并大體介紹了標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)施。本文所作的工作總結(jié)如下：首先，介紹了機(jī)器視覺技術(shù)及標(biāo)簽在線檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)備。簡單闡述了機(jī)器視覺技術(shù)的內(nèi)容，發(fā)展及現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。簡單介紹設(shè)計了檢測系統(tǒng)的圖像采集單。， 其次，應(yīng)用MATLAB圖像處理工具箱對采集到圖像進(jìn)行預(yù)處理。主要是為了增加圖像的對比度，減少或消除噪聲，突出標(biāo)簽，以利益于下一步的圖像分析。最后，通過對二值圖像的分析計算，包括求圖像的面積、計算圖像的重心，以達(dá)到檢測標(biāo)簽質(zhì)量的目的。展望國外在標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的開發(fā)方面已經(jīng)有了很多成就，而國內(nèi)這方面的成果仍比較少。隨著機(jī)器視覺技術(shù)和多圖像處理技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，許多公司致力于更高精度的標(biāo)簽檢測系統(tǒng)的研究，國內(nèi)的許多企業(yè)也開始了這方面的研究，并取得了一定成果。雖然現(xiàn)在的機(jī)器視覺技術(shù)與圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，但現(xiàn)在仍存在一些問題需要進(jìn)一步去解決。首先現(xiàn)在人們?nèi)詿o法對人的復(fù)雜的視覺神經(jīng)系統(tǒng)有深入全面的了解，機(jī)器視覺技術(shù)仍與人的視覺系統(tǒng)功能有很大差距。對于動態(tài)圖像，人的眼睛要比機(jī)器視覺技術(shù)能夠及時處理更多信息。其次，數(shù)字圖像處理技術(shù)的功能及效果仍需進(jìn)一步提高。隨著圖像處理軟件的發(fā)展，圖像處理技術(shù)的功能也愈加完善，速度和質(zhì)量也有很大提高?，F(xiàn)在的圖像處理技術(shù)正朝著智能化、多功能化、簡單化的方向發(fā)展，并以其設(shè)計的規(guī)范性、應(yīng)用的高效性、易于整合、兼容性好等優(yōu)勢，將在更多領(lǐng)域內(nèi)得到推廣使[[] 《數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展》 景敏 陜西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院]。致謝辭本課題能夠順利完成，得益于諸多良師益友的指導(dǎo)和幫助，以及家人的支持和鼓勵。在此，特向他們表示最誠摯的謝意!首先衷心感謝我的導(dǎo)師黃彬，本課題是在他的指導(dǎo)下完成的，黃老師淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、刻苦的鉆研作風(fēng)、平易近人的性格，深深影響著我，讓我獲益良多。從論文的開題直至程序設(shè)計、論文撰寫的過程中，始終得到他的悉心指導(dǎo)和積極鼓勵。并且對我們嚴(yán)格要求，使我在很多細(xì)節(jié)問題上能夠靜下心來去追求一種完美。在我們研究過程中出現(xiàn)問題時，黃老師始終耐心的幫助我們解決問題，為我們提供相關(guān)的參考資料，教給我們專業(yè)期刊的查找方法。在論文的撰寫中出現(xiàn)不足時，黃老師也會及時指出，同時耐心講解論文的書寫要求及應(yīng)注意的各種格式問題，為我們畢業(yè)論文的順利完成提供了良好的保障。我的課題為基于圖片處理的標(biāo)簽檢測技術(shù)，在整個課題的黃老師多次對我的方案進(jìn)行指導(dǎo)和論證，以旁敲側(cè)擊的方式提出了很多具有畫龍點(diǎn)睛作用的指導(dǎo)性意見，沒有他的指導(dǎo)，我是不可能順利完成基于圖片處理的標(biāo)簽檢測技術(shù)課題的研究。在此再次表示深深的感謝。最后，我要感謝和我一起進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，我們互相幫助，互相協(xié)作，共同學(xué)習(xí)進(jìn)步，是他們和我一起度過了大學(xué)生活最后的美好時光。
參考文獻(xiàn)