基于机器视觉的物体包装盒实时贴标系统设计

PI，实现对目标物图像数据的采集。视觉检测模块主要用来对获取到的图像信息进行实时处理，处理流程主要有以下几步：首先通过图像灰度化、图像分割等一系列图像预处理，生成二值图像。然后利用形态学处理去除二值图像噪声。
形态学滤波是在数学形态学基础上提出的一种噪声去除方法，它由一组形态学代数运算子组成，包括膨胀、腐蚀、开启和闭合4个基本运算。数学形态学方法利用一个称为结构元素的“探针”收集图像的信息，当“探针”在图像中不断移动时，便可考察图像各个部分之间的相互关系，从而了解图像的结构特征。

接着在二值图像中对物体包装盒图像进行边缘检测，获取到物体包装盒的轮廓线条，然后对其进行矩形检测，从而实现对目标物贴标面顶点坐标的提取，进而可以求出贴标面的中心点坐标，以及偏转角度等信息；但是这里获取到的坐标数据只是图像的像素坐标，仍然不能用于实际的定位，还需进行摄像机标定，将图像数据转换成世界坐标系的坐标数据。只有求出了目标物在实际生产线上的坐标位置，控制部分才能有效地将数据指令发送给贴标机器，从而实现打印贴标机准确贴标的任务。软件设计的流程图如图4所示。测试过程中，在完成数据采集和检测后，将数据发送给主控模块，并显示测试结果。

5 应用测试
该贴标系统用于上海科道物流科技有限公司自主研发的打印贴标机上测试。在进行测试时，首先运行该系统应用软件，初始化相关操作后，通过完成相应的相机设置和参数配置等设置后，然后通过点击主程序界面的“开始捕获”按钮进行目标物图像的获取，这时相机处于等待触发状态，当选择为外部触发，相机将根据收到的高电平信号，进行抓拍，也可选择软件触发方式：在主界面中通过点击“显示结果”按
钮，可以实现对输出数据的实时显示；“数据发送“按钮负责将图像处理得到的位置、速度、方向等数据实时发送给上位机主控模块。程序面板的部分界面如图5所示。该测试系统测试结果误差在1 mm以内，达到实际应用要求。

6 结论
该贴标系统采用具有高度智能、高速度的打印贴标机为硬件平台，软件设计采用模块化设计思想，提高了系统的可靠性和维护性。该贴标系统已用于上海科道物流科技有限公司生产的贴标打印机进行测试，实际应用表明该贴标系统具有测试准确、稳定可靠、人机界面友好等特点，达到了设计要求。