丁劲锋， 徐晓佐， 颜东朋， 柴子俊

(华中科技大学 机械科学与工程学院 仪器系，湖北 武汉 430074)

0 引 言

咖啡胶囊作为新型的咖啡品类，能够让任何人在极短的时间内方便快捷地做出风味口感足够媲美现磨咖啡的咖啡饮品，一经问世便被人们争相购买[1]。咖啡胶囊的生产过程十分复杂繁琐，每一步工序对于品质的把控十分严格，尤其对于其底部铝箔的焊接质量，其焊接质量直接影响到整个咖啡胶囊的品质。如当咖啡胶囊底部的铝箔出现偏焊的情况时，由于焊接面积过小，会导致咖啡胶囊的气密性不足，空气进入咖啡胶囊内部，直接影响咖啡胶囊内部咖啡的风味、大大地缩短了其保存时长。因此对咖啡胶囊生产过程中的铝箔焊接质量检测十分必要。

本文通过机器视觉检测焊接完后铝箔与杯体同心度、焊接环宽度、铝箔大小以及压焊比例这4个关键参数，对咖啡胶囊底部铝箔焊接质量进行实时在线评估。为实际的咖啡胶囊的生产制作提供了自动化的实时质量检测。

1 系统组成

该视觉检测系统主要由计算机、互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)相机、光源、镜头以及检测软件组成。CMOS相机实时采集当前铝箔图片，并通过以太网将图片传输至计算机，再由视觉检测软件进行其铝箔焊接质量的检测和评估，进而实现对制作过程中的焊接次品和良品的区分分类。

1.1 系统硬件

系统的硬件主要由CMOS相机、镜头、光源以及计算机组成[2]。

CMOS相机和镜头负责图像的实时采集，它能够将光学影像转换为数字信号，并且其具有体积小、重量轻、受外界干扰的影响小的特点，因此,被广泛应用在工业中的视觉检测上。……