采集到的膠點圖像傳送到智能檢測模塊，該模塊將采集到的圖像經過二值化、濾波等數字化處理後［9-12］，將采集圖像與標準圖像進行對比，並將膠點缺失圖像傳輸到工控機終端，控製剔除裝置將不合格產品剔除，同時發出聲光報警。該視覺檢測係統采用固定工業相機進行快速拍照，背景基本保持不變，主要對運動狀態下的膠點進行檢測， 因此采用了基於背景建模的檢測方法［13］，以保證條盒紙膠點在拍照時的穩定性。

工控機係統

工 控 機 程 序 主 要 是 利 用 Microsoft visual studio  2010 進行編寫［14］，負責整個係統的參數調整、數據備份、牌號更換、係統啟停、缺陷圖像查詢等工作。檢測軟件主要由以太網通信模塊、係統設置模塊、圖像顯示模塊、圖像缺陷信息保存查詢模塊4 部分組成。

設備安裝

為方便對檢測係統進行維修和調整，且保證工業相機能夠清晰地獲取運行狀態下條盒紙上 7 個膠點的圖像，通過定製的安裝支架，將兩個相機和LED 光源安裝在條盒紙下降通道末端的條盒紙擋板上。其中，工業相機 6 用於拍照條盒紙右側橫頭 2 個膠點和長側邊 2 個膠點，相機拍照角度約為 135º；工業相機 10 用於拍照條盒紙左側橫頭 2 個膠點和長側邊 1 個膠點，相機拍照角度約為 45º。相機和光源均可三維旋轉，以滿足圖像檢測的需要。

工作流程

包裝機正常運行時，條盒紙噴膠係統啟動，條盒紙膠桶氣壓泵電磁閥得電，氣壓泵開始工作，膠桶內的膠水通過膠管被泵入到噴膠裝置［15-16］，當條盒紙下降通道中的檢測開關（當條盒紙向下運行時，控製噴膠裝置的噴膠時間即可控製膠點在條盒紙上的位置）由係統參數決定。當條盒紙膠點位置到達檢測點時，LED照明係統觸發點亮，相機連續拍照，采集膠點圖像並傳送到智能檢測模塊［17-18］，拍照幀速率≥100  f/s。控製器通過圖像處理軟件對膠點進行識別［19-20］， 若識別出的膠點少於 7 個，控製器記錄該條信息， 輸出高電平觸發剔除裝置，剔除裝置將膠點缺失

1.條盒紙噴膠裝置  2. 條盒紙左側橫頭邊膠點   3. 條盒紙長側邊膠點   4. 工業相機   5. 條盒紙   6. 條盒紙右側橫頭邊膠點 7. 傳感器 8. 照明光源的不合格條煙自動剔除，並將該缺陷條盒紙圖像傳送給工控機進行存儲、顯示和統計［21］；若識別的膠點為 7 個，控製器判定為正常膠水塗膠，檢測係統返回到檢測狀態，準備對下一條盒紙膠點進行檢測。

應用效果

試驗設計

為驗證改進效果，以某煙草有限責任公司曲靖卷煙廠生產的“雲煙（軟紫）”卷煙為對象進行對比試驗。隨機選取一台包裝機（意大利某公司）作為試驗設備，機組工作條件：按照 4 班正常倒班連續高速運行 10 d，每天生產 24 h，日保養 1.5 h/d，班前保養 20 min/班。分別采集C800-BV 包裝機安裝條盒紙膠點視覺檢測係統前後的樣本數據各 10 組，對膠點缺失條煙數量（條盒紙膠點缺失次數和膠點缺失條煙數）進行統計。其中，改進前為操作人員自檢自查及裝封箱機質檢人員檢查統計數據，改進後為條盒紙膠點檢測係統統計報表數據。

數據分析

改進前後條盒紙膠點缺失次數基本保持不變，均為 1.3 次/d 左右。但改進前後膠點缺失條煙數量由 62.5 條/d 減少到 7 條/d，這是由於改進前條盒紙膠點檢查主要依靠人工自檢方式， 當設備處於 60 條/min 高速運行，且操作人員發現條盒紙存在膠點缺失時，已產生大量條盒紙膠點缺失條煙；改進後當視覺檢測係統檢測到條盒紙膠 點 缺 失 時 ，設 備 立 即 發 出 聲 光 報 警 並 在包裝機剔除口處剔除該缺陷條煙，操作人員能夠及時發現問題並對設備進行快速處理， 膠點缺陷條煙剔除率≥99.9%。全年生產按 230 d 計算，每台包裝機較改進前可節約條盒紙12 765 張，降低了卷煙生產單箱消耗。

結論

基於視覺檢測技術設計的包裝機條盒紙膠點檢測係統，實現了條盒紙膠點的自動檢測，通過工業相機拍照、圖像處理、信號處理等方法，可以及時將生產中產生的膠點缺失條煙自動剔除並發出聲光報警，從而有效降低了包裝不合格條煙數量。

試驗結果表明，改進後條盒紙膠點缺失條煙數量由 62.5 條/d 減少到 7 條/d，膠點缺陷條煙剔除率≥99.9%，每台包裝機每年可節約條盒紙 12 765 張，降低了卷煙生產消耗，節約了生產成本。該方法也適用於其他采用膠水塗膠方式的卷煙包裝設備。

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