● 摘要
瓶装液体的质量问题，关系到消费者的健康安全，也是产品生产企业的生存与发展之本。因此，瓶装液体的异物检测，是企业产品投入市场之前的一个必不可少的重要步骤。目前用于瓶装液体异物的检测方法，主要有人工灯检法、基于图像处理的方法等。最近以来，图像处理技术获得快速发展，基于此技术的瓶装液体异物检测效果与其他方法相比，在检测效果的正确率、稳定性、实时性及检测成本等方面都表现出更强的优势。因此，本文研究了一种基于图像处理的瓶装液体异物检测技术，其中包括图像采集处理装置及异物检测算法的研究。
首先，基于瓶装液体异物检测的实际需求，设计了一套图像采集处理装置。介绍分析了整个装置的工作流程，详细阐述了图像采集模块中的组成部分功能。
其次，对采集到的序列图像进行图像算法处理操作，算法包括采集图像预处理、运动目标提取、可疑异物目标跟踪及目标轨迹分析与判断四个模块。针对采集图像预处理模块，介绍了高斯滤波、中值滤波操作，采用两者加权滤波操作作为采集图像预处理方法；针对运动目标提取模块，介绍了光流法、背景减除法及帧间差分法，采用中值背景减除法作为运动目标提取方法；针对可疑异物目标跟踪模块，介绍了常见滤波预测方法、主要目标匹配度量方法及目标相似度评价方法，采用线性卡尔曼滤波预测、基于区域统计特性法及加权目标相似度评价法相结合的方法作为可疑异物目标跟踪方法；针对目标轨迹分析与判断模块，采用轨迹判断准则作为异物目标判断方法。
最后，设计开发了一套算法软件来实现图像采集与处理操作，介绍了软件所包含的图像采集、采集图像调节处理、异物检测处理及处理结果显示四个模块；借助本文研究的检测技术，对含不同类型异物溶液、无异物溶液进行检测分析。实验结果表明，本文算法的检测结果更优。