[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

本發明公開了一種基于機器視覺技術的新型盤紙余量檢測方法，通過圖像傳感器采集剩余盤紙側面（即厚度）的圖像并傳送給計算機，由計算機通過圖像處理技術對側面的圖像進行處理并判斷剩余量，當達到設定值時向卷接機組發送切換信號。本發明可以把盤紙剩余量控制的很低，避免了以往過多的剩余量而造成的浪費，并且可以適應不同直徑的卷軸和不同厚度的盤紙，具有廣泛的應用空間。

技術領域

本發明涉及香煙卷接機盤紙檢測方法領域，具體是一種基于機器視覺技術的盤紙余量檢測方法。

背景技術

香煙卷接機組有兩個托盤固定盤紙，在香煙卷接生產的過程中，機組在當前盤紙用完之前切換到另一盤以保持生產的連續性。目前檢測盤紙余量的原理如下：盤紙托盤邊緣有等距的齒狀凸起，通過接近開關來檢測齒狀凸起，盤紙每轉一圈，接近開關會產生固定數量的脈沖，一般在機器主控器設置這個脈沖總數(也就是盤紙轉動總圈數)，系統利用接近開關檢測盤紙轉動的總圈數，到了預定圈數后進行盤紙切換。由于輔材提供商對盤紙的總長沒有嚴格控制，另外卷軸的直徑也差別較大，因此每卷盤紙的總圈數也不一樣。為了避免設定圈數未到時盤紙就已經用完造成停機，操作人員一般都把盤紙余量設置在幾十圈。這樣每次剩余的盤紙長度往往有十幾米到幾十米，日積月累會造成很大的浪費。

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。隨著機器視覺技術的不斷成熟，可采用機器視覺技術來檢測盤紙的剩余量。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機器視覺技術的盤紙余量檢測方法，以檢測香煙卷接機盤紙余量。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

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。

所述的一種基于機器視覺技術的盤紙余量檢測方法，其特征在于：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。

本發明的有益效果是：

本發明提出的盤紙余量檢測方法與目前的檢測方法相比，檢測精度大大提高，剩余盤紙的長度可精確到每一圈，避免了以往剩余幾十圈的浪費。而且采用視覺檢測的方法可以適應不同直徑的卷軸和不同厚度的盤紙，具有廣泛的應用空間。

附圖說明

圖1為本發明圖像傳感器及光源安裝角度圖。

圖2為圖像傳感器采集的原始圖像。

圖3為濾波后的圖像。

圖4為灰度后的圖像。

圖5為原始圖像與濾波后圖像垂直投影比較，其中：

圖5a為原始圖像，圖5b為濾波后圖像。

圖6為興趣區域垂直投影圖，其中：

圖6a為第8個興趣區域垂直投影圖，圖6b為第14個興趣區域垂直投影圖。

圖7為興趣區域垂直投影差分曲線圖，其中：