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4.2 模版瓶底图像的二值化 19
4.3 污物瓶底图像的TOP-HAT和BOTTOM-HAT滤波和二值化 19
4.4 处理后图像相减 20
4.5 瓶壁污物检测方法 21
5 关于图像配准问题的解决 22
5.1 图像配准的定义 22
5.2 图像配准的基本流程 22
6 残液与残碱检测 25
结论…25
致谢…26
参考文献…27
1 引言（或绪论）
1.1 课题研究背景
瓶装牛奶在我国牛奶市场占有较大比重。由于牛奶瓶的循环使用，其卫生状况与密封情况直接影响牛奶的品质与消费者的健康。而牛奶瓶口的完整性直接关系到封装的密闭性，从而影响牛奶的保质期。传统人工目测法，由于效率低，误判率高，已经难以适应大需求量的牛奶灌装。因此，高性价比牛奶瓶快速检测仪器的研发，对提高我国牛奶企业产品质量，降低生产成本有着重要的意义。本课题拟通过光电检测的方法与数字图像处理相结合完成牛奶瓶破损及残留物的自动检测，极大地提高了空瓶检测的速度和准确性，同时也降低了人力成本。
1.2 目前现状
1.3 MATLAB图像处理工具箱简介[13]
MATLAB是MATrix LABoratory的缩写。MATLAB开发的最初目的是为软件中的矩阵运算提供方便。MATLAB是一种基于向量的高级程序语言，它将计算、可视化与程序设计集成在一个易用的环境中。MATLAB采用技术计算语言，几乎与专业领域中所使用的数学表达式相同。
图像处理工具箱（Image Processing Toolbox, IPT）是MATLAB环境下开发出来的许多工具箱之一,为图像处理工程师、科学家和研究人员提供了直观、可靠的一体化开发工具，这些工具被广泛地应用于航空航天和国防、遥感探测、生物科技、医药图像和科学图像处理等领域中。
1.4 本文的研究内容及章节安排
主要涉及的问题包括照明器件及方式选择，图像传感器的选用，图像处理等几方面，后期的图像处理和识别为重点内容。
第一章介绍了本课题的研究背景、现状、所使用的软件及章节安排等。
第二章介绍并论述了自动检测系统各部分的功能及器件的选用
第三章主要讨论了瓶口完整性的判别方法。文中详细介绍了基于MATLAB的模版匹配法。
第四章是将模版匹配法运用于瓶底和瓶壁污物判别的介绍。
第五章介绍了一种基于卷积的图像配准解决方案。
第优尔章简单介绍了用高频和红外的方式对于残液和残碱的检测方法。
最后是致谢及参考文献。
2 系统设计
2.1 总体框图
光电检测技术是将被测量转换成光通量，再将光通量转换成电信号，并综合利用信息传递技术和信息处理技术，完成对各类物理量进行检测的技术。
本课题的总系统框图如图2-1所示：
图2-1 光电检测系统框图
2.2 照明系统：
照明系统主要由光源及光学透镜组成。对比主要几种光源的相关特性如2-1表所示。
表2-1 几种光源的相关特性
卤素灯 LED光源 荧光灯
亮度 亮 使用多个LED达到高亮度 暗
寿命 1000小时 10000-30000小时 1500-3000小时
伺服速度 慢 快 慢
形状 自由度小 自由度大，容易配线 自由度小
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