基于透射模型的灰度圖像在玻璃瓶氣泡識(shí)別中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氣泡是玻璃瓶生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的現(xiàn)象，也是一種常見(jiàn)的缺陷，對(duì)于不同用途的玻璃瓶國(guó)家有相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)啤酒瓶的氣泡缺陷進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。本論文敘述一種利用數(shù)字灰度圖進(jìn)行玻璃瓶氣泡自動(dòng)識(shí)別的實(shí)驗(yàn)研究方法。 論文首先對(duì)光線的傳播特性、物體灰度圖像的性質(zhì)、基于反射模型的傳統(tǒng)SFS方法、玻璃瓶和氣泡的光學(xué)特性進(jìn)行了分析，認(rèn)為由于玻璃瓶的透光系數(shù)比較大，入射光主要通過(guò)透射方式傳播，反射回的分量相對(duì)較小，這樣環(huán)境光變化和外部景物變化等干擾因

2、素對(duì)反射光圖像的影響相對(duì)較大，而對(duì)透射光圖像的影響相對(duì)要小得多，因此用透射圖像進(jìn)行氣泡識(shí)別具有更強(qiáng)的抗干擾性，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的使用。 通過(guò)對(duì)光線在玻璃瓶和玻璃瓶氣泡中傳播過(guò)程的理論分析，發(fā)現(xiàn)平行入射光經(jīng)過(guò)玻璃瓶的多次折射后，光線傳播方向發(fā)生變化，出現(xiàn)光線的散射與局部聚集區(qū)，且方向的變化量與入射角有關(guān)，在圖像上表現(xiàn)出灰度值的變化。如果玻璃瓶存在氣泡，氣泡對(duì)光線的傳播也有相似的影響，出現(xiàn)局部光線散射與聚集區(qū)，在圖像中表現(xiàn)為局部的亮度逐

3、漸變暗后再變亮的特征。該特征可以用于氣泡識(shí)別。 在理論分析的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計(jì)了利用透射模型拍攝的實(shí)驗(yàn)裝置并拍攝了數(shù)張圖片。在所拍攝的圖像中顯示當(dāng)玻璃瓶存在氣泡時(shí)，氣泡處圖像的灰度從氣泡中心開(kāi)始逐步變暗直到出現(xiàn)一個(gè)暗環(huán)，在暗環(huán)的緊鄰區(qū)域出現(xiàn)一個(gè)光線聚集的高亮區(qū)域，它們一起構(gòu)成氣泡特征，這與理論分析吻合?；叶茸儼祬^(qū)域和亮區(qū)域的形狀、尺寸與視點(diǎn)、光源、氣泡形狀、氣泡深度、氣泡內(nèi)的狀態(tài)和氣泡壁的表面狀況有關(guān)。根據(jù)該現(xiàn)象可對(duì)圖像上的點(diǎn)進(jìn)行