[發明專利]一種糖塊尺寸檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 201310317349.3
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103344183A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 史亞莉;張正濤;徐德;羅李焱
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01B11/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種糖塊尺寸檢測裝置，其特征在于，該裝置包括：垂直鏡頭（1）、垂直鏡頭固定壓條（2）、垂直鏡頭安裝調整架（3）、垂直光源（4）、垂直光源聯接件（5）、水平旋轉臺聯接件（6）、水平旋轉臺（7）、水平光源聯接件（8）、水平光源（9）、裝置基板（10）、水平鏡頭安裝調整架（11）、水平鏡頭（12）、水平鏡頭固定壓條（13），其中：

所述水平旋轉臺（7）通過所述水平旋轉臺聯接件（6）與所述裝置基板（10）相聯接；

所述水平光源（9）通過所述水平光源聯接件（8）與所述水平旋轉臺（7）的上表面相聯接，所述水平光源（9）的上表面可直接放置被檢測糖塊，以為所述糖塊的成像提供照明背光；

所述垂直鏡頭（1）通過所述垂直鏡頭安裝調整架（3）與所述裝置基板（10）相聯接，以在其景深范圍內采集到無畸變的垂直糖塊輪廓圖像，所述垂直鏡頭（1）通過所述垂直鏡頭固定壓條（2）對其位置進行固定；

所述垂直光源（4）通過所述垂直光源聯接件（5）與所述裝置基板（10）相聯接，以為所述糖塊的成像提供照明背光；

所述水平鏡頭（12）通過所述水平鏡頭安裝調整架（11）與所述裝置基板（10）相聯接，以在其景深范圍內采集到無畸變的水平糖塊輪廓圖像，所述水平鏡頭（12）通過所述水平鏡頭固定壓條（13）對其位置進行固定。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述水平旋轉臺（7）可以實現360°的旋轉，以對隨意放置的糖塊的水平姿態進行調整。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述垂直鏡頭（1）可沿所述垂直鏡頭安裝調整架（3）上下運動以調整糖塊在其景深范圍內。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述水平鏡頭（12）可沿所述水平鏡頭安裝調整架（11）左右運動以調整糖塊在其景深范圍內。

5.一種利用權利要求1所述的檢測裝置對糖塊的尺寸進行檢測的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，將糖塊放置到水平光源上，使得糖塊的最大面與所述水平光源的上表面相接觸，且位于所述水平光源的中心位置；

步驟2，打開水平光源和垂直光源，分別使用水平鏡頭和垂直鏡頭從兩個方向采集所述糖塊的圖像；

步驟3，對所述垂直鏡頭采集得到的垂直圖像進行處理，得到糖塊的長度和寬度；

步驟4，對所述水平鏡頭采集得到的水平圖像進行處理得到糖塊的高度。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟3進一步包括：

首先，對于所述垂直鏡頭采集得到的垂直圖像，比如運用背景差分法和固定閾值法得到關于糖塊邊緣的二值化圖像；

然后，根據所述二值化圖像得到所述糖塊的邊緣點集，利用一對平行線沿著邊緣點集進行360度旋轉相切，得到所述糖塊邊緣的最長和最短像素值，再乘以所述垂直鏡頭的像素當量，得到所述糖塊邊緣的最長距離和最短距離，即為所述糖塊的長度和寬度。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟4進一步包括：

對于所述水平鏡頭得到的水平圖像，比如采用固定閾值法掃描得到所述糖塊的最高點在所述水平圖像中的坐標，計算得到所述最高點到基準直線的垂直距離，并使其乘以所述水平鏡頭的像素當量，得到所述糖塊的高度，其中，所述基準直線為水平光源上表面所滿足的直線方程。

8.一種利用權利要求1所述的檢測裝置對糖塊的尺寸進行檢測的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，將糖塊放置到水平光源上，使得糖塊的最大面與所述水平光源的上表面接觸，且位于所述水平光源的中心位置；

步驟2，打開水平光源和垂直光源，使用垂直鏡頭從上方采集所述糖塊的圖像，并對圖像進行處理得到糖塊的長度尺寸和長度方向，計算長度方向與水平光軸之間的夾角，驅動水平旋轉臺旋轉使得二者之間的夾角為零；

步驟3，使用水平鏡頭從側方采集所述糖塊的圖像，并對圖像進行處理得到糖塊的寬度尺寸和高度尺寸。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟2進一步包括：

首先，對于所述垂直鏡頭得到的糖塊圖像，得到關于糖塊邊緣的二值化圖像；

然后，根據所述二值化圖像得到所述糖塊的最小面積外接矩形，即得到所述糖塊的長度尺寸和長度方向。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟3進一步包括：

首先，對于所述水平鏡頭得到的糖塊圖像，比如運用背景差分法和固定閾值法得到所述糖塊側面的二值化圖像；

然后，根據所述二值化圖像得到所述糖塊側面的最小面積外接矩形，所述外接矩形的長和寬分別乘以所述水平鏡頭的像素當量，得到所述糖果的寬度和高度。