也许香烟条盒是我们见到最多的机器视觉被检测对象了。可是也许很少有人想到这类包装检测的背后事实上隐藏着如此复杂的技术内涵。

    香烟生产中，条盒在封包工序中由于封包机问题或者透明纸本身的质量缺陷会造成不同程度的条盒外观质量缺陷，主要有：条盒反包、透明纸破损、透明纸缺失、透明纸严重皱褶、透明纸污损、封口倾斜、异物、拉线缺失、拉线错牙、拉线破损等；另外还有一些图案严重缺损的条盒会漏到封包工序；对于有隐形荧光喷码的条盒，喷码也会存在一定的质量问题。部分缺陷如图1－图4所示：

图 1 条盒反白

图 2 封口缺陷

图 3 隐形荧光喷码缺陷

图 4 封口倾斜

    传统的生产工艺是在装箱前采用人工抽检的方式来控制条盒的外观质量，不可能对所有条盒的外观质量进行监控，这样就会有一些有质量缺陷的条盒流入市场。而本系统可对包装生产线上的所有香烟条包的外观进行无接触快速自动检测，防止残、次条包进入市场，同时根据检测的数据统计结果可实时反馈生成过程中存在的问题，对条包封装质量的控制和提高以及提高生产线自动化水平都具有积极的意义和作用。
    随着生产管理数字化的逐步实现，条包质量的各类缺陷数据都可以通过网络实现数据共享，直接纳入厂里的数字化质量管理系统，根据这些统计数据可以有效的控制封包工艺上产生的缺陷，对进一步提高封包质量具有重要的参考意义。
    系统基本结构
    系统由条包整理系统、视觉检测系统和剔废系统3部分组成，如图5。

图 5 系统整体外观

    生产线输送带上的条盒产品不是按照一定间隔运动的，为了保证检测的要求，需要对这些产品进行整理，使每个条包都能拉开一定的距离，因此在检测系统的前端安装有整理系统，负责将所有的条包产品都按照一定的间隔整理开。

图 6 整理前后

    整理后的条盒在生产线上运行到检测位置时，由检测系统对检测位的产品进行检测。目前检测系统由3个摄像机和3组光源组成，分别检测条包的正面和两个端面，检测系统的设计要充分考虑如何避免透明纸反光的问题。
    剔废系统负责剔除检测出来的缺陷条盒，采用气动方式；剔废装置设计了缓冲装置，避免由于剔废气压过大造成的条盒产品损坏。
    系统采用了当前主流的硬件设备，在很大程度上提高了系统的检测性能的稳定性；软件界面简洁，易于操作，对于普通操作人员实现一键化操作，对于维护人员系统设计有专门的调试界面。
    同时，检测系统有着很好的可移植性，调试人员通过简单的培训，即可实现不同生产线或者同一生产线上不同品牌的香烟条包检测，体现了检测系统的人性化和智能化。

图 7 系统运行界面

系统技术特点与优势
    相比较同类产品，本系统有以下技术特点：
    系统采用专业的图像处理和检测算法，缺陷检出准确率高，可有效检测条烟的各类缺陷，同时可将误检率和漏检率降至最低水平；
    光源采用LED光源，寿命长、稳定性高、一致性好、维护成本非常低；
    系统采用了进口高分辨率工业数字摄像机，图像质量好，数据稳定，检测精度高。尤其数字相机采用的1394采集卡是通用的计算机数据接口，不需要安装驱动即可使用，互换性强；并且价格低廉，维护成本低；
    系统选用了进口的百万像素工业镜头，能够捕捉住百万象素摄像机的全部分辨率，在整个屏幕范围内具有高对比度及清晰度的图像，与标准镜头相比变形程度非常低（低于1.0%）；
    电气核心器件均为进口部件，具有寿命长、性能稳定，抗干扰能力强等优点；
    采用知名品牌的高配置工控计算机，CPU选择目前工控机主板支持的最高配置，并预留有百兆网口，方便于以后的网络功能扩展；
    方便、直观、友好的建模设计，步骤简单，不需要掌握多少图像处理的知识即可完成系统建模和产品更换；
    系统采用知名品牌的触摸屏，便于用户操作，为了便于维护人员操作，特意设计了方便快捷的屏幕键盘。
经过近1个月的现场试运行检验，目前系统运行良好，完全能够满足生产厂家的需要。