[實用新型]基于機器視覺技術的煙支檢測器

有效

• 申請號: 201220557153.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN202935608U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 鄔一鳴;張濟民;張義偉;顏魏偉;余輝;徐洋;楊振強;潘捷;陳華;彭琛杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所;上海煙草機械有限責任公司
• 主分類號: B65B19/30
• 分類號: B65B19/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及一種基于機器視覺技術的煙支檢測器，用于對香煙包裝機模盒內的煙支進行空頭、缺嘴、缺支及反支檢測，并對存在缺陷的煙包向包裝機控制系統發送剔除信號，由包裝機控制系統在相應位置將缺陷煙包剔除。

背景技術

在香煙加工生產的過程中，從卷接機輸送到包裝線的煙支因為種種原因會有各種次品。為了保證最終煙包的煙支質量，包裝線上需要安裝煙支檢測器，用于檢測煙支是否存在空頭、缺嘴、缺支及反支等缺陷。

隨著電子技術的發展，煙支檢測方式先后出現了機械接觸式、靜態紅外光電式及動態紅外光電式等多種檢測方式。機械接觸式檢測方式無法對煙包內的反支煙進行檢測。紅外光電式檢測方式根據煙絲與濾嘴對紅外光線反射程度的差異可以實現對煙包內的反支煙進行檢測，但由于其差異不是十分明顯，需要將靈敏度設置的很高才能夠對反支煙進行檢測，這同時可能會造成系統誤判斷出現正常煙包被剔除的情況。

在國內外煙草行業中，機器視覺技術的應用越來越廣泛，主要應用在小包外觀質量檢測、條盒外觀質量檢測和制絲過程中的異物探測等，針對煙支檢測的應用還很少。隨著機器視覺技術的不斷成熟，采用機器視覺技術的煙支檢測方式將會得到更加廣泛的應用。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有煙支檢測器對反支煙檢測不理想的問題，設計一種基于機器視覺技術的新型煙支檢測器，既具有傳統檢測方式的空頭、缺嘴及缺支檢測功能，又能對反支煙進行準確的檢測。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于機器視覺技術的煙支檢測器，包括有煙絲側LED光源、濾嘴側LED光源、煙絲側工業相機、濾嘴側工業相機、包裝機控制系統，其特征在于：還包括有控制器、編碼器，控制器內包括工控板、接口板、觸摸屏、液晶屏，所述的接口板上包括有單片機、LED光源恒流電源，單片機的信號輸入端與編碼器信號采集電路的信號輸出端、包裝機控制系統通訊接口、工控板雙向連接，單片機信號輸出端連接有工業相機通訊接口，編碼器信號采集電路的信號輸入端連接編碼器，包裝機控制系統通訊接口連接包裝機控制系統，工業相機通訊接口分別與煙絲側工業相機、濾嘴側工業相機連接，工控板還分別與工業相機通訊接口、觸摸屏接口、LVDS顯示接口，觸摸屏接口、LVDS顯示接口分別與觸摸屏、液晶屏連接。

所述的煙絲側LED光源、煙絲側工業相機貼近待檢模盒中煙支的煙絲端面安裝，濾嘴側LED光源、濾嘴側工業相機緊貼待檢模盒中煙支的濾嘴端面安裝。

本實用新型的工作原理是：

煙絲側光源負責照亮煙絲及煙支出現空頭后露出的白色盤紙，使煙絲與盤紙對比明顯，便于后續的圖像處理。濾嘴側光源負責照亮煙支濾嘴的表面，當模盒中出現缺嘴或缺支時，由于光源沒有照射到模盒的內部，系統拍攝到的圖像中會出現亮度明顯變暗的區域，與正常濾嘴端面的白色圖像對比明顯。煙絲側工業相機貼近待檢模盒中煙支的煙絲端面安裝，負責采集待檢煙支煙絲端面的圖像并進行初步處理后傳送給控制器。濾嘴側工業相機緊貼待檢模盒中煙支的濾嘴端面安裝，負責采集待檢煙支濾嘴端面的圖像并進行初步處理后傳送給控制器。控制器負責通過圖像處理技術對煙絲側及濾嘴側工業相機采集的圖像數據進行處理并判斷煙包中是否存在空頭、缺嘴、缺支、反支等缺陷，根據判斷結果向包裝機控制系統發送相應剔除信號。包裝機控制系統在接收到煙支檢測器發送的剔除信號后，在剔除口把相應缺陷煙包剔除。

本實用新型的有益效果是：

新穎性：本實用新型采用基于機器視覺技術的新型檢測方式，不僅能夠像傳統的檢測方式一樣準確判斷出是否存在空頭、缺嘴、缺支等缺陷，而且還能夠準確判斷出是否存在反支煙，彌補了其它檢測方式的不足。

科學性：機器視覺技術是一門比較成熟的技術，本實用新型中使用到的圖像處理算法都是機器視覺領域成熟的常用算法，各種商用或開源的機器視覺函數庫中都包含了這些算法，開發人員可以直接調用。

實用性：本實用新型可以用于市場上現有的各種香煙包裝機，比采用傳統檢測方式的檢測器更好地保證了最終煙包的煙支質量。另外，由于采用了是機器視覺技術，而且帶有觸摸屏，操作人員操作更加直觀、方便。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的電路框圖。

圖2是本實用新型的圖像處理流程。

圖3是煙絲側及濾嘴側光源的安裝示意圖。

圖4是煙絲側及濾嘴側工業相機鏡頭安裝示意圖。

具體實施方式