1 导言
挤出吹塑成型是一种出产塑料容器的加工进程，型坯的成型是挤出吹塑中一个适当重要的阶段。型坯成型对吹塑制品的功能与本钱均有很大影响，若能在这个阶段在线检测出型坯吹胀前的尺度，则可用最少的质料耗费取得所要求的制品功能。为了完成型坯壁厚的闭环控制，就有必要对型坯的直径散布和壁厚散布进行在线丈量，这是现在没有很好处理的问题。
本文针对型坯直径散布的在线检测问题，经过摄像机直接拍照型坯概括图画，运用数字图画处理技能对收集到的图画进行处理和剖析，实时提取方针的几许特征，即型坯的直径散布，完成型坯直径的实时在线检测。这将为完成挤出吹塑成型加工进程质量的实时闭环控制供给条件。
2 丈量组织的规划与装置
挤出吹塑成型中挤出机使质料熔融，并从机头挤出型坯，图1是现场拍照的机头及挤出型坯图画。因为型坯温度高达200℃左右，且型坯是熔融状况，选用触摸式丈量是简直不或许的。可是，挤出型坯是半透明管状的并且外概括明晰可辨。因此，本文提出根据图画处理技能的非触摸丈量办法。
挑选适宜的照明计划是数字图画处理的关键步骤。假如光源装备适可而止，摄像机就能够拍照到对比度高、布景与方针物体简略区别的图画，这对下一步的图画处理将起到事半功倍的作用。从图1能够看出，型坯背面是挤出机并且挤出型坯是半透明管状，这决议了不适合选用背部光源照明，因为型坯的透光性使取得的图画对比度不高，不利于图画的处理。需求阐明的是，为了更简略区别方针物体与布景，试验中运用黑色资料做为布景。
本文选用正面散射光照明办法。散射光照耀物体正面，光线比较柔软，没有方向性，对型坯外表能削减强光，光源的装置易于完成;可是部分边际或许发生含糊。光源和摄像机的装置方位如图2所示，摄像机装置于左右光源的中心，能够拍照到的型坯长度大约为250ram。
相应硬件设备的挑选规划如下：
1)光源：选用日光灯做为光源，得到的作用较为满足。假如要取得更好的作用，可选用LED平面光源，可是将加大运转本钱。
2)光学镜头：选用6倍变焦镜头。其技能指标为：视角是31.3～5.5。、焦距是8.5～51mm、光圈是F1.2～16C。
3)CCD 摄像机：选用台湾Mintron的MS-2821C是非工业摄像机。分辨率是795(H)×596(v)，CCD尺度为l/2英寸，最小照度为 0.02Lux/ F1.2。在型坯概括图画的处理中，拍照的型坯长度约为250mm，最长直径约为45mm。因为CCD摄像机的水平像素为795，可得 250mm/795≈0.31447mm/像素，所以长度为45mm的直径大约用143个像从来表明。假如有一个像素的丈量差错，直径的差错将为1 /143≈0.7%。可见，图画分辨率是限制检测精度的关键因素，挑选高分辨率的图画收集设备则是进步丈量精度的有效途径。
4)图画收集卡：选用根据PCI总线的OK系列图画收集卡，OK系列图画收集卡因为选用了高精度Gen Lock技能和线性箝位技能，所收集的图画点阵方位精度高，A/D转化后的数字视频信号差错小，采样点的颤动不大于3ns，高级卡可达ins，传输速度最高可达132MHz。因为选用了匹配式的高速传输办法，加上完善的软硬件中止处理，在向内存收集图画的一起，CPU能够独立做其它图画处理工作，这种图画收集与CPU图画处理的共享总线技能为并行图画处理供给了技能根底，使CPU取得了很多的时刻用于处理。
因为经过高速PCI总线可完成直接收集图画到VGA显存或主机体系内存，而不用像传统AT总线的收集卡有必要自带帧存。这不仅能够使图画直接收集到VGA，完成单屏工作办法，并且能够运用PC机内存的可扩展性，完成所需数量的序列图画逐帧接连收集，进行序列图画处理剖析。此外，因为图画可直接收集到主机内存，图画处理可直接在内存中进行，因此图画处理的速度随CPU速度的不断进步而得到进步，因此使得对主机内存的图画进行并行实时处理成为或许。
本文所选用的图画收集卡是OK-C80M。它是根据PCI总线，多路复合视频输入的实时收集卡。OK-C80M是可32位五颜六色格局收集和8位是非格局收集的五颜六色是非两用收集卡，且Metoer兼容。 OK-C80M适用于图画处理、工业监控和多媒体的紧缩、处理等研讨开发和工程应用领域。
3 型坯直径丈量的完成
3.1 图画收集与处理
1)装置图画检测设备。调整CCD摄像机与型坯之间的距离;确保CCD摄像机坐落水平方位上，使得CCD芯片笔直方向上的列像素与型坯轴线共面，这样能够削减核算型坯外径像素数的差错。
2)图画的收集。摄像机输出的模仿视频信号衔接到核算机PCI插槽上的图画收集卡，设置图画收集卡参数，用软件拍照型坯图画，并存储到核算机内存或硬盘里边，作为下一步的图画处理运用。
3)图画预处理。对收集到的型坯图画进行滑润处理，尽或许消除噪声的搅扰，改进图画质量，削减噪声对丈量精度的影响。
4)边际提取和图画切割。对滑润后的图画运用边际检测算子或灰度阈值切割法提取型坯外概括的边际图画。
5)边际曲线的盯梢和衔接。由边际提取所得到边际图画含有搅扰小线段，为了检测出有用的方针边际曲线，需对型坯边际曲线进行盯梢和衔接，
去除搅扰小线段。
6) 型坯直径的检测。对终究得到的型坯外概括边际图画自下向上行扫描，得到型坯左边际点坐标为，右边际点坐标为，则经过简略核算能够得到型坯直径散布。
3.2 型坯直径的检测办法
型坯直径的丈量是经过对型坯概括图画的边际检测来完成的。边际检测有两种根本办法：一种是选用边际检测算子进行边际提取，另一种是选用灰度阈值切割法进行边际提取。从Roberts算子、 Sobel算子、LoG算子、Canny算子和灰度阈值切割法所得到的检测成果可知，灰度阈值切割办法其算法效率高、检测成果较好，最适合于型坯概括边际的检测。
由型坯概括边际二值图画求取型坯直径很简略完成的。假定挤出的型坯其轴线是笔直于水平面的，某一小段型坯的直径能够看成是水平直线与概括边际的两个交点之间的距离。完成办法为：
1)按行扫描边际二值图画，若该行像素点灰度值全为0，则检测下一行，不然履行下一步。
2)若检测到某像素点灰度值为255，则判别其右边像素点灰度值是否为255。若是，则越过该行不检测，持续检测下一行;不然，履行下一步。
3)现已检测到左边际点的坐标，持续该行的检测，扫描右边际点。假如检测到，则核算两边际点问的距离并保存，持续检测下一行;不然直接持续检测下一行。
图3是对边际二值图画进行直径检测的成果，检测的点距离为10个像素，型坯长度约为630个像素。其间，图3(a)是对灰度阈值切割法得到的边际概括进行处理的成果，图3(b)是对Canny算子检测到的边际概括进行处理的成果。两种算法得到的直径散布根本共同。
4 定论
经过摄像机直接拍照型坯概括图画，运用数字图画处理技能对收集到的图画进行处理和剖析，实时提取方针的几许特征，即型坯的直径散布，可完成型坯直径的实时在线检测。但其丈量精度会受一些条件的影响，如图画收集设备的分辨率、光线环境及搅扰等。本文针对型坯直径散布的在线检测问题进行了评论，它将为完成挤出吹塑成型加工进程质量的实时监控和闭环控制供给或许。
