金怀国（我国电子科技集团公司第四十一研讨所，安徽 蚌埠 233010）
摘 要：本文规划了一种根据FOCKE机型的烟包包装质量检测体系，首要由操控器和图画收集模块组成，用于检测香烟包装过程中呈现的错牌、反包、破损、翘边等包装质量缺点。烟包运动时触发光纤传感器，操控器接纳触发信号，操控图画收集模块对烟包进行摄影，预处理后传送给操控器，操控器归纳多种图画处理算法对烟包图画进行剖析、判别，将检测成果下发FOCKE包装机，经过以太网将实时检测作用上传人机界面软件，供给用户实时监控。
关键词：烟包；包装质量；人机界面；操控器；光纤传感器
0 导言
跟着卷烟工业科技的前进以及市场竞争的加重，卷烟出产企业对高速包装设备的需求越来越多。现在，国内引入的德国FOCKE公司出产的高速硬盒包装机组已完结国产化FOCKE700S（ZB48）并逐渐开端进行批量出产。在这种高速出产过程中，烟包包装破损、翘边、露白、反包等外观质量缺点不可避免，严重影响产品的质量。
近年来，运用成像技能对小盒烟包外包装进行检测的设备已在烟草行业得到较为广泛的运用。可是这些设备中多半是运用国外现有的智能工业相机进行集成规划的。在检测时，需求了解许多检测算法，设置很多参数，作业比较冗杂 [1] 。并且智能相机的硬件和中心处理算法都被国外独占，对卷烟企业的持久安稳健康的开展晦气。
因而，咱们规划了一种运用于FOCKE机型的烟包包装质量检测体系，该检测体系能一起用于进口和国产化FOCKE机型。
1 体系总体规划
该体系用于检测卷烟包装过程中呈现的错牌、反包、破损、翘边等质量缺点，首要由操控器、左边图画收集模块和右侧图画收集模块组成，体系原理框图如图1所示。
图画收集模块收集待检测烟包图画并传送给操控器，操控器经过图画处理技能对获取的烟包图画数据进行处理，判别当时烟包是否存在错牌、反包等质量缺点。在检测到缺点烟包时，向FOCKE包装机操控体系发送除掉信号，由FOCKE包装机操控体系在相应方位将缺点烟包除掉。
2 硬件规划
2.1 图画收集模块
图画收集组件担任收集待检测烟包图画并进行开始处理后传送给操控器，首要由工业相机、镜头、LED光源等器材组成。本体系工业相机选用的是CMOS图画传感器，分辨率设置为744×480的情况下，最高帧速率可达76fps。
2.1 操控器
操控器首要由工控板，单片机，电源接口电路，输入、输出接口电路，恒流源电路，图画收集模块通讯接口以及17英寸（注：1英寸=2.54cm）五颜六色液晶接触显现屏组成。工控板选用了规范的COM-Express模块，用于操作体系和上位机软件的运转。
3 软件规划
3.1 人机界面软件
人机界面软件首要履行人机交互操作，首要功能包含检测状况的实时显现，体系参数及检测工具设置，经过以太网与操控器上位机程序通讯。软件首要包含作业，体系，设备办理，品牌办理，质量检测，公役，在线，除掉，计算界面。人机界面软件作业界面图如图2所示。
3.2 操控器上位机软件
操控器上位机软件首要功能包含图画处理、数据计算、操控器体系全体操控，经过串口与单片机下位机程序通讯。其间，图画处理模块是其间心处理单元。操控器上位机软件的根本流程图如图3所示，其间图画处理归纳了多种检测算法：边际检测，长度（宽度）丈量，像素计数，概括查询，模板匹配 [2] 等。
3.3 单片机下位机程序
单片机下位机程序担任接纳光纤传感器触发信号；操控图画收集组件在指定方位进行图画收集；向包装机组操控柜发送除掉及确诊信号。单片机下位机程序的根本流程图如图4所示。
4 烟包外观检测体系的运用
该体系软硬件及中心图画处理算法悉数自主可控，支撑最大1000包/min的检测速度，支撑品牌存储，支撑中英文操作，可以完成一切缺点图画及除掉信息的存储和查询。该体系在卷烟企业的现场运用如图5所示。
左边和右侧图画收集模块检测到并实时保存的缺点图画如图6所示。其间(a)与(c)运用相似性匹配算法完成烟包图画细小裂纹的检测；(b)与(d)运用像素计数算法完成烟包图画破损检测。
5 定论
本体系已成功运用于多家卷烟企业，经运用测验，证明了该体系可以满意卷烟企业对烟包外观破损、翘边、露白、反包等质量缺点的检测需求，并且运转安稳、运用方便。
参考文献：
[1] 祝荣壮.小盒烟包外观检测体系规划[J].机械规划与制作工程,2017,46(5).
[2] 于立军,李绍坚,王国立,等.根据模板匹配的小盒烟包外观检测研讨[J].我国科技饱览,2012(1).
[3] 黄岗.烟包外观视觉检测体系[D].昆明:昆明理工大学,2006.
[4] 董明.关于烟包外观质量的改善研讨[J].企业技能开发,2012,31(2).
[5] 高辉.烟包外观成像技能在ZB47机组中的运用[J].工艺配备,2017(4).
[6] 沈宇航.高速小盒烟包外观质量检测体系规划[J].机械规划与制作工程,2017,46(9).
（注：本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第05期第68页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。）
