医用布标签检测机器视觉方案

石鑫华视觉

医用布标签检测机器视觉方案

检测医用布标签的有无、有无贴反、方向是否正确、标签上的字符内容是否正确。产品的正面的封纸是没有折角的，反而则有折角。标签贴正面，在封纸的另一边，位于左右下。方案中是可以检测各种内容的，但是实际上最后项目只需要检测有没有标签、标签内容是不是正确即可，方向正反位置等问题，检测人员在放置时，可人工检测。因为最后做的机器是半自动的，只是一个传送带，检测人员将产品放到传送带上，产品到检测位置后触发相机拍照，做模式匹配，判断是否有标签，以及标签的内容是否正确。检测对象如下图所示：

医用布标签正面检测

正面的黄色纸是没有折角的。

医用布标签反面检测

反面的黄色纸是有折角的。

机器视觉光源

因为产品比较大，基本上都在200mm上下了，要考虑最大的产品，而且要留给检测产品一定的空间，所以检测范围可能需要400mm。这样就可以考虑条形光源，如BLM-41738-W

BLM-41738-W

使用条形光源，则考虑使用4根条形光源构成口字型，在4个方向形成比较均匀的照明。但是这种方案，在大视野时，其实照明很难均匀的：

大范围时条形光源并不能做得非常均匀

也可以考虑开孔侧面光源，如KFLM-500400-D70-W，这样在一整个面上，都会有相对均匀的照明。但是这个光源就大很多了。不过成本上和4个长的条形光源并不会有多大的差距。

KFLM-500400-D70-W

光源控制器

因为最多也就是4个条形光源或一个开孔侧面光源，光源功率要求不高。而使用面光源作为背光源时，需要考虑电压控制的控制器，不建议使用PWM控制的控制器，可以考虑使用常规的120W的4通道电压控制的模拟控制器APSM-24120-4CH。

APSM-24120-4CH

工业相机

产品虽然比较大，可能都有200mm左右了，但是我们主要使用的是模式匹配，所以并不需要太高分辨率的工业相机，分辨率太高了，匹配速度还会受影响。使用200万像素的相机，分辨率1600*1200，拍摄400*300mm的视野，像素分辨率可达到400/1600=0.25mm/pixel，对于只做模式匹配，判断打印的标签字符是否正确，其实已经足够了。可以考虑MER2-202-60GM等200万像素的工业相机。如果想要高一些分辨率，那也可以考虑使用MER2-503-23GM这样500万级别的工业相机。

MER2-202-60GM/MER2-503-23GM

工业镜头

200/500万像素的相机，通常是1/1.8寸或2/3寸芯片的，芯片相对比较小。因此常规的2/3寸的FA镜头即可满足要求了。考虑低畸变的SHI-C1216FFW等12mm的500万像素级别的工业镜头。这样将视野设置为400*300mm，工作距离约160mm。

​SHI-C1216FFW

图像处理算法

图像处理相对来说，比较容易，最后只需要做模式匹配即可。而如果要做方向正反判断，则还需要使用查找直边、几何求交点、建立坐标系、测量灰度值等过程：

图片01：正面贴标签

图片02：反面不贴标签

图片03：反面贴标签

图片04：反面贴标签不同位置

图片05：正面贴标签不同位置

图片06：正面贴标签不同位置

而如果不需要判断方向正反，只要检测标签有没有以及内容是否正确，直接做模式匹配就可以了：

模式匹配-有正确标签

模式匹配-没有正确标签

机器视觉项目实现难度

★★★

相对来说还是比较容易实现的，标签也是比较标准的打印产品，相对来说还是非常容易匹配得到目标的。只要标签不出现在产品侧面，或因为反光将标签内容反光变成没有了，那问题就不会太大。

视频解说

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