[發明專利]一種基于機器視覺技術的盤紙余量檢測方法

有效

• 申請號: 201510418902.1
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105000411B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 朱文祥;龔燦;裴全喜;張義偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: B65H26/06
• 分類號: B65H26/06;A24C5/00
• 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

1.一種基于機器視覺技術的盤紙余量檢測方法，其特征在于：采用圖像傳感器配合條形光源采集香煙卷接機中盤紙側面圖像，所述圖像傳感器正對盤紙能展現厚度的側面，圖像傳感器的光學鏡頭垂直于盤紙側面，條形光源對稱設置在圖像傳感器兩側，且條形光源出射光方向相對于圖像傳感器光學鏡頭方向分別傾斜45度角，圖像傳感器將采集到的盤紙側面圖像傳送至計算機，在計算機中對圖像傳感器采集到的盤紙側面圖像依次進行濾波、灰度化、分割處理后，再對分割后的圖像進行垂直投影，接著采用差分法在垂直投影中查找搜索盤紙兩側邊緣并計算出盤紙寬度像素數，最后對差分法計算得出的盤紙寬度像素數進行二次擬合后再求平均值，得到更準確的盤紙寬度像素數，從而得到盤紙余量；

分割處理時，采用局部采樣的方法，將灰度化后的圖像分割成許多小塊，在每個小塊中盤紙的彎曲弧度忽略不計，可看成是平直的，然后分別對每個小塊垂直投影，接著采用差分法在垂直投影中查找搜索盤紙兩側邊緣并計算出盤紙寬度像素數；具體步驟如下：

（1）在灰度化后的圖像中選取k個興趣區域，每個興趣區域的寬度都是圖像的寬度，高度為n個像素，選取的方式為自上而下，每隔n個像素的高度取一個興趣區域，n值越小，得到的結果越精確，同時處理計算量也更大一些，根據需求選擇合適的n值；

（2）對這k個興趣區域的圖像分別進行垂直投影，計算公式如下：

其中為第m個興趣區域的投影曲線，為第m個興趣區域的灰度圖像上第i行、第j列像素的灰度值，為灰度圖像的寬度，得到k個一維投影數組；

（3）在興趣區域的投影曲線中，有盤紙和無盤紙的區域亮度差異很大，中間有盤紙區域亮度很高，通過差分法查找將他們區分開來；將一維數組中數據右移兩位后與本身相減得到差分函數；對差分函數進行查找，記錄下最大值和最小值時的j值和，計算公式如下：

得到k組盤紙的左邊緣位置以及右邊緣位置；然后將每個興趣區域的右邊緣位置減去其左邊緣位置可得到盤紙寬度；

（4）對k組盤紙寬度數據二次擬合：求平均值，將其與進行比較，去掉差值大于c的數據，得到新的數據，再對求平均值，得到準確的盤紙寬度數據，計算公式如下：

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