摘要：在当代社会，机器视觉的飞速发展使其在诸多领域中得到了广泛应用，对产品的印刷进行缺陷检测如今也可使用机器视觉技术。

传统的印刷缺陷检测方法是人工检测，而人工检测存在很多缺点，例如：人力成本高、检测速度慢、可靠性不高、检测不客观。机器视觉检测则可降低人力成本、提高检测效率，同时可靠性高，检测标准统一。因此，机器视觉检测相比人工检测有着巨大优势。

本课题在此背景下，设计了一套可对一款产品的印刷缺陷进行检测的系统，能够检测产品的印刷缺陷并判断其是否合格。

系统主要实现的功能是，待检测对象到达指定位置，传感器感应到对象，系统采集图像并使用阈值化、形态学处理、边缘检测、模板匹配等数字图像处理技术进行印刷缺陷检测。此外，系统还集成了自动取料、印刷产品、分拣合格与不合格产品的功能，从而大大降低了人工的参与度。

本系统可准确判断出产品的合格与否，相比人工检测有着更高的效率、更高的可靠性、更低的成本。集成的其他辅助功能也大大提高了系统的自动化程度，因此有着很好的应用前景。

关键词：机器视觉  印刷缺陷检测  数字图像处理

目录

摘要

abstract

1.绪论-1

1.1课题的背景-1

1.2课题主要研究内容-1

1.3论文章节安排-2

2.印刷缺陷检测系统的总体方案设计-3

2.1系统的总体方案设计-3

2.2系统的工作流程-4

3.印刷缺陷检测系统硬件设计-5

3.1系统主要硬件的选型-5

3.1.1传感器-5

3.1.2取料机构-6

3.1.3电机-6

3.1.4图像采集设备-9

3.1.5控制系统的选择-13

3.2系统电路设计-13

3.2.1输入电源的设计-13

3.2.2系统示意图设计-14

3.3PLC控制相关硬件-15

3.3.1PLC控制伺服驱动器-15

3.3.2PLC控制电机调速器-16

3.3.3PLC的IO分配表-16

4.印刷缺陷检测系统软件设计-18

4.1开发工具选择-18

4.2与PLC通讯-19

4.3控制相机采集图像-21

4.4系统上位机界面设计-22

4.5印刷缺陷检测模块设计-23

4.5.1印刷缺陷检测的流程-23

4.5.2图像在计算机中的表示-24

4.5.3采集图像时可能出现的干扰-24

4.5.4阈值化与连通域分析-24

4.5.5膨胀-28

4.5.6边缘检测-29

4.5.7模板匹配-32

4.5.8检测印刷缺陷-36

5.系统调试与运行-38

5.1上位机初始化-38

5.1.1与PLC建立连接-38

5.1.2打开相机并配置相关参数-38

5.2印刷缺陷检测模块调试-39

5.3系统运行过程中遇到的问题与解决方法-39

5.3.1运行过程中遇到的问题-39

5.3.2问题的解决方法-39

5.4系统最终运行结果-40

6.系统的非技术因素分析-41

6.1工程与社会问题-41

6.2环境与可持续发展问题-41

参考文献-42

致谢-43

附录 印刷缺陷检测模块源码-44