[發明專利]基于圖像處理的薄片計數器及計數方法

有效

• 申請號: 201210464403.2
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102999782A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 汪凱巍;裘恩明;徐華俊
• 申請（專利權）人: 杭州維勘科技有限公司
• 主分類號: G06M15/00
• 分類號: G06M15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種統計計數設備，特別涉及一種基于圖像處理的薄片計數器及計數方法。

背景技術

光盤作為現代存儲數據的常用設備，具有容量大、價格低，攜帶方便等優勢，已顯得越來越重要。而我國的光盤產量長期以來處于世界領先位置，在生產和包裝過程中，都需要計算其數量，同時保證光盤不受人為和環境污染。硅片是制作集成電路和太陽能光伏不可或缺的材料，面對半導體和光伏兩個飛速發展的行業，薄片的數量也與日俱增。目前我國的薄片產量非常大，僅2008年一年的多晶硅就超過450000000片。在硅片的包裝和出售過程中，也需要對其進行嚴格準確的計數，保證其經濟效益和信譽。

目前采用的傳統計數方法可分為人工計數法和稱重法兩種。人工計數方法速度慢、效率低，并受環境、人為因素影響嚴重。此外，由于硅片使用領域的限制，其厚度在0.5mm以下，且質硬而脆，所以人工點數的方式容易導致在計數包裝時造成硅片破裂和污染，產生不必要的損失；稱重法要求被處理的對象為幾乎相同重量的同類物體，適用條件比較苛刻。且受硅片的質量誤差影響，稱重法每次可計算的數量也受到相應的限制。因此，如何準確計算硅片數量對提高廠家的經濟效益甚為重要。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于圖像處理的薄片計數器和計數方法，本發明能夠實現無接觸計數，彌補了傳統數片機中可計數量上的不足，克服了多次人工操作引起的效率和安全問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于圖像處理的薄片計數器，它包括CCD攝像頭、環形光源、電位移臺、顯示器、底座、夾具、電源、信號處理系統、部件固定架、外殼、鼠標和鍵盤等；其中，外殼固定在底座上，形成殼體；CCD攝像頭、環形光源、電位移臺、夾具、電源、信號處理系統和部件固定架均置于該殼體內，電位移臺、電源、信號處理系統和部件固定架均固定在底座上；夾具固定在電位移臺上，CCD攝像頭和環形光源固定在部件固定架上；CCD攝像頭、環形光源、電位移臺、顯示器、鼠標和鍵盤均與信號處理系統相連，電源為CCD攝像頭、環形光源、電位移臺和信號處理系統供電。

一種應用上述基于圖像處理的薄片計數器的薄片計數方法，該方法包括以下步驟：

（1）系統初始化：系統安裝調試時，可調節CCD攝像頭下部鏡頭的光圈大小和環形光源的光強來設定拍攝圖片的亮度，一旦調整完成，以后的使用過程中都可以不再做更改。設置CCD攝像頭的曝光時間和照片的尺寸。為了實現圖片的拼接，應該確保每次拍攝的圖片尺寸是恒定的。

（2）連續獲取圖像：將被測物體安置在夾具上，使側面暴露在光照下，CCD攝像頭拍攝被測物體的初始圖像并將其傳輸到信號處理系統后，電位移臺將被測物體移動小于照片尺寸的距離，移動完成后拍攝下一張圖像，如此反復，直至拍攝到被測物體的所有圖像。

（3）圖像拼接：如圖3所示，首先對圖像預處理并減少像素點，選取比較模板，采用交叉相關函數最大值選取重合位置的方法，對有重疊的兩圖進行無縫拼接，通過連續操作，可將多幅拍攝的圖像合成一幅完整圖片。

（4）計算片數：如圖3所示，圖像的計數過程中，對灰度圖做傅里葉變換得到薄片的厚度范圍，并使用灰度閾值和灰度差值相結合的方法來確定被測物體在圖像中的邊界。根據此范圍來對被測圖形的灰度變化做分析，利用極小值和最小值分辨薄片之間的間隙，計算薄片片數。

（5）顯示結果：計算完薄片的數量后，將計數結果和被測物體的完整圖像顯示在顯示器中。

本發明的有益效果是：本發明基于圖像處理的薄片計數器及計數方法，通過CCD攝像頭成像后，將圖像傳至信號處理系統，進行圖像拼接，圖像分割。計算片數后，保存并輸出數據，可達到快速準確的計數功能。和背景技術中提到的傳統方法相比，本發明可對同種型號的薄片進行快速計數，并且在一定的重量和厚度誤差范圍內都可使用。此外，基于圖像處理的計數方法杜絕了和被測物體的直接接觸，避免了薄片被損壞和污染的風險，讓整個生產包裝環節有更高的經濟效益。本發明適合應用在太陽能和半導體硅片、光盤等一定量薄片的計數上。

附圖說明

圖1為本發明裝置的實物示意圖；

圖2為本發明的操作流程圖；

圖3為本發明的軟件處理流程圖；

圖中，CCD攝像頭1、環形光源2、電位移臺3、顯示器4、底座5、夾具6、電源7、信號處理系統8、部件固定架9、外殼10。

具體實施方式

下面根據附圖和實施例詳細描述本發明，本發明的目的和效果將變得更加明顯。