目前在现代化的卷烟生产过程中,卷烟包装机的速度已经达到了600-1000包/分钟,在这样的速度下,以往的中速卷烟包装机使用的视觉检测系统直接移植不能满足对烟包外观的质量把控。在生产过程中,会出现泡松、褶皱等透明薄膜折叠不良、端面破损缺陷烟包,会造成设备停机、输送装置卡堵,同时ZB48包装机组作为国产化的高速卷包机组,原机并未设计对小包端面的外观缺陷视觉检测系统,仅靠接近开关等装置已不能满足烟包外观检测需求。为了解决这个问题,本文设计一个适用于ZB48包装机、能够快速完成烟包外观质量在线检测的系统。第一步,搭建硬件平台,硬件平台使用Basler racer系列工业CCD相机进行图像采集、光纤位置传感器作为烟包定位监测、高速AVR单片机作为控制单元、用安装有固态硬盘的工控机进行图像处理;第二步,设计图像识别算法。分析归纳本文待解决烟包常见缺陷,根据缺陷类型,分类设计检测算法,结合硬采集的图像进行算法验证,第三步,安装调试视觉检测系统,结合实验数据,对系统参数作出描述说明。1.首先改进边缘提取算法,根据图像边缘方向的不同,引入了不同方向上的方差参数,并且在几何变换中引入角度参数,使得两个方向上的方向参数及角度参数能够根据该点的梯度值自适应地选取方差参数,将各向同性的LOG算子改进为自动选取不同方向上的方差参数的边缘检测算子,对噪声的抑制效果更好,图像边缘细节保留的更多。2.在合理范围内选取阈值计算与模板的相似值,判断烟包外观是否缺陷;3.利用改进的各向异性的边缘检测算子提取待检测区域边缘,改进Hough变换阈值和取值范围,检测直线的角度和位置,判断烟包透明纸端面折角是否标准;4.根据特征选取不同的检测区域,将目标图像划分为多个待检测区域,利用各区域灰度直方图归一化计算对烟包外包装材料完整性进行检测。通过比较检测图像和样板图像的灰度分布,求得两副图像的相似度。5.利用灰度阈值法对烟包外包透明纸平整性进行检测。通过选择合适的灰度阈值,将缺陷与背景区分开来,识别出烫封不平整类缺陷。最后,实验及安装运行结果表明:1.改进后的边缘提取算法对边缘的识别准确性提高,对噪声的抑制效果更好;模板识别算法误判率降低了90%;2.改进后的Hough变换,检测直线的精确度提高;3.烟包外观在采用了新的灰度检测算法后,检测的误判率降低了33.3%;4.调试后的灰度阈值和白点数量阈值能准确地识别出不平整类缺陷。