序論：在您撰寫產品包裝外觀質量檢測系統研究時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。

0引言

產品的包裝質量關系到生產企業的品牌形象和用戶口碑，有包裝質量缺陷的產品流入市場，會對企業造成不良的影響。為了保證最終產品的包裝質量，需要在工業生產線上安裝檢測設備，用于檢測產品包裝過程中是否存在包裝材料破損、印刷圖案缺失等包裝缺陷，并將存在缺陷的產品進行剔除。目前使用最多的是視覺檢測設備，視覺檢測設備可代替人眼進行測量和判別，極大提高了測量的精度、檢測的準確率，同時適用于復雜惡劣的應用場景，能夠實現微小尺寸測量和滿足高速工業在線檢測等功能，能最大程度上提高現代工業自動化生產的效率[1]。

視覺檢測設備使用過程中需要操作人員根據經驗識別特征，設定檢測區域、算法類型、檢測參數等，而且需要長時間觀察檢測效果并對參數進行不斷優化。涉及多臺設備或多品牌生產時，操作人員需要花費大量時間進行檢測設備的參數調整，調整過程會影響生產線的工作效率，參數設置不當還會引起質量隱患或造成材料浪費。視覺檢測設備大多屬于工業生產線系統外掛產品，其工作狀態、檢測參數、統計數據等均未加入生產線電控系統，很多設備處于信息孤島的狀態，不便于設備管理人員及時掌握各檢測設備的工作狀態，為保障設備的正常運行企業將投入更多的人力和物力，使得企業的生產經營成本增加。同時存在檢測設備出現故障未被及時發現的情況，給產品質量造成較大隱患。當前，以互聯網融合創新引領未來工業發展已取得了廣泛共識。與此同時，移動互聯網、物聯網、云計算和大數據等新興信息通信技術快速發展，進入集成突破新階段，為未來工業發展提供了新的思路和契機[2-4]。將云端協同技術應用到產品包裝外觀質量檢測，可以解決目前檢測設備信息孤島、參數調整效率低、調整過程影響產線工作等不足，使產品外觀質量檢測設備更加數字化、智能化、高效化。

1結構組成及工作原理

基于云端協同的產品包裝外觀質量檢測系統主要由云端服務器、本地控制器、工業相機、光源、通信模塊等組成，系統組成框圖如圖1所示。云端服務器提供組網內所有本地控制器的集中管理，包含狀態監測、數據分析、檢測仿真等功能模塊，實現本地控制器的高效故障自診斷、智能參數優化等應用；本地控制器通過工業相機采集現場數據、在線分析并判斷是否存在產品外觀缺陷，通過剔除機構將缺陷產品剔除，同時將檢測數據及相關參數通過通信模塊傳輸至云端服務器；工業相機負責采集待檢產品包裝過程中的圖像，并經過初步處理后傳輸給本地控制器；光源負責對待檢產品進行照明，使得工業相機能夠拍攝待檢產品包裝的清晰圖像，便于后續的圖像處理。云端服務器主要實現以下功能：①狀態監測模塊負責本地控制器的實時監測，獲取本地控制器的實時狀態信息，判斷各控制器的工作狀態，及時向管理人員反饋；②數據分析模塊負責本地檢測設備的數據分析，通過對生產數據的存儲、統計和橫向、縱向多維度對比分析，深入掌握各控制器工作狀態，實現生產效率的提升以及質量問題的追溯；③檢測仿真模塊負責本地控制器的檢測仿真，構建與實際檢測過程對稱的數字化鏡像，實現參數的快速調整、智能預測，為檢測設備參數調優提供指導；④數據管理模塊負責數據庫的數據導入、導出、刪除等操作；⑤設備管理模塊負責本地控制器的添加、刪除及診斷測試等操作。云端服務器需要對車間多臺本地控制器進行集中管理，并進行狀態監測、數據統計分析、檢測仿真等運算功能，需要配置多核多線程的高性能CPU、高性能高顯存GPU、高頻內存及大容量存儲硬盤。

本地控制器主要由CPU模塊、嵌入式控制器、光源驅動等外圍電路組成，如圖2所示。本地控制器通過圖像處理技術對圖像數據進行處理并判斷是否存在缺陷，并接收和發送相關控制命令，同時與云端服務器進行通信傳遞相關數據；工業相機負責采集待檢產品的圖像并進行初步處理后傳送至本地控制器；光源以合適的方式將光線投射到待檢產品上，盡可能地突出產品包裝的特征量部分，使需要檢測的部分與背景之間盡可能地產生明顯的區別，增加足夠的對比度。為了實現系統的各項功能，軟件主體設計上分為云端服務器軟件、本地控制器交互軟件、本地控制器控制軟件和本地控制器下位機軟件4個部分，系統軟件組成框圖如圖3所示。云服務器軟件用于實現對各本地控制器的智能管理，其主要模塊包括狀態監測、數據分析、檢測仿真等。本地控制器交互軟件主要功能包括提供人機交互界面、數據統計、參數設置、品牌管理等。通過以太網口和本地控制器控制軟件進行通信，通過通信模塊和云端服務器軟件進行通信。本地控制器控制軟件作為圖像處理的核心軟件，主要執行相機初始化、圖像數據采集、處理與統計等功能。通過以太網口和本地控制器交互軟件進行通信，通過串口和本地控制器下位機軟件進行通信。本地控制器下位機軟件的功能主要是對相機、光源和I/O信號進行操作。包含I/O信號處理、編碼器信號處理、相機控制、光源控制和串口通信功能模塊。

2結束語

基于云端協同的產品包裝外觀質量檢測系統，利用視覺檢測技術、5G通信網絡及云服務器對產品包裝過程中的外部包裝材料的質量狀況進行檢測，可以解決目前檢測設備信息孤島、參數調整效率低、調整過程影響產線工作等不足，使產品外觀質量檢測設備更加數字化、智能化、高效化。

參考文獻：

[1]朱作付,徐超,葛紅美.機器視覺技術在包裝領域的應用[J].包裝工程,2010(3):124-127.

[2]羅軍舟,何源,張蘭,等.云端融合的工業互聯網體系結構及關鍵技術[J].中國科學:信息科學,2020,50(2):195-220.

[3]陳姣玉,張輝,鄭屹.基于云端融合的工業互聯網體系結構設計[J].電子技術與軟件工程,2021(4):35-38.

[4]杜加懂.5G與工業互聯網融合應用的思考[J].信息通信技術與政策,2019(11):45-47.

作者:李松珂 張義偉 劉敏 單位:中國電子科技集團公司第四十一研究所