[發明專利]一種基于工業相機的鋪葉臺擺把監控裝置及監控方法

有效

• 申請號: 201610123967.8
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105787944B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 戴永生;張軍;周德榮;薛慶逾;黃琨;伍俊文;吳國敏;沈榮;李永堅;石超
• 申請（專利權）人: 紅塔煙草（集團）有限責任公司楚雄卷煙廠
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/187
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種基于工業相機的鋪葉臺煙葉擺把監控方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)在鋪葉臺上用數字、字母或文字來標記鋪葉區域，標記的方法為把煙葉輸送帶平均分為若干個格子，在每個格子的其中一個斜上角及其對應的斜下角標記小數字、字母或文字，在每個格子的中間區域標記大數字、字母或文字；數字、字母或文字的顏色與輸送帶、煙葉的顏色有明顯區別，鋪葉前后，以輸送帶的邊緣作為基準線，分別基于在線工業相機實時獲取每個格子的圖像；

步驟(2)計算機對工業相機采集的圖像，進行圖像處理，識別鋪葉后煙葉所在的格子區域對應的數字、字母或文字標記，識別煙葉的主體區域以及主體區域中煙葉擺把的傾角，識別煙葉的色差分布，評價該每個格子區域的煙葉擺把規整性，分析鋪葉結果，最后保存原始圖像以及分析結果，生成鋪葉日志及報表。

2.如權利要求1所述的基于工業相機的鋪葉臺煙葉擺把監控方法，其特征在于，

識別鋪葉后煙葉所在的格子區域對應的數字、字母或文字標記：

鋪葉前，抓取每個格子的圖像，依次采用工業相機把每個格子的圖像保存；然后定位到每個格子斜上角或斜下角的標記區域，標記區域所在圖像上的像素區域為[a1：a2，b1：b2]，a1，a2，b1，b2為標記區域的坐標值，將標記區域的圖像進行濾波降噪處理，獲取圖像的RGB空間矩陣，然后進行灰度處理，得到灰度矩陣定義為MI(i)，i＝1,2,3,…,n，n為格子總數；

鋪葉后抓取煙葉所在格子的圖像，取出對應[a1：a2，b1：b2]像素區域的標記區域，將該標記區域的圖像進行濾波降噪處理，獲取圖像的RGB空間矩陣，然后進行灰度處理；得到灰度矩陣記為TI；

定義σ為圖像矩陣的相似度，計算

最小σ值所對應的i即為鋪葉后抓取圖像的格子的序號，即識別出鋪葉后煙葉所在的格子區域對應的數字、字母或文字標記。

3.如權利要求1所述的基于工業相機的鋪葉臺煙葉擺把監控方法，其特征在于，

煙葉主體區域的識別：通過圖像的色彩分割獲取煙葉所在的圖片區域，對煙葉所在的圖片區域進行濾波去除噪聲，獲取圖像的RGB空間矩陣，然后進行灰度處理和二值化處理，得到灰度矩陣G；

根據灰度矩陣G得到每個格子區域圖像的連通關系；并計算每個格子的圖像中煙葉連通區域的面積，尋找最大區域面積A1與次大區域面積A2，剔除其它小塊的面積；

如果A1≥70％，則A1為煙葉的主體區域，代表整體煙葉的鋪葉方向；

如果A1≥50％,A2≥30％，則這兩個區域為煙葉的主體區域，分別代表著煙葉的鋪葉方向；

如果A 1<50％，則煙葉鋪葉的方向十分零散，不規整；

煙葉擺把傾角的計算：根據灰度矩陣G識別煙葉主體區域后，提取煙葉主體區域的輪廓信息，提取輪廓信息的骨骼中心線，根據提取的骨骼中心線數據，運用蒙特卡洛交叉驗證剔除異常點，根據偏最小二乘進行線性擬合，根據擬合的數據，計算擬合線與鋪葉輸送帶邊緣的夾角，該夾角即為煙葉擺把的傾角。

4.如權利要求1所述的基于工業相機的鋪葉臺煙葉擺把監控方法，其特征在于，

識別煙葉的色差分布：將鋪葉后的每個格子的圖像進行濾波去除噪聲，獲取圖像的RGB空間矩陣，再進行灰度處理，按照灰度等級從小到大進行排序，選取小于P％的灰度數據，P的閾值根據煙梗所占整個煙葉的比例確定,計算小于P％的灰度數據的空間分布距離，采用去頭截尾的辦法計算空間分布距離的平均值，從而得到二值圖，根據二值圖可直接判別出煙梗和煙葉色差分布，并計算深色顏色分布點距離輸送帶垂直距離占圖像長度的百分比；

鋪葉的規整性評價：如果鋪葉傾角為90±10度，煙葉把頭方向顏色下深上淺為鋪葉標準且規整；顏色下淺上深為鋪葉標準但不規整；如果鋪葉傾角不在90±10度范圍內，煙葉把頭方向顏色下深上淺為鋪葉不標準，但規整；顏色下淺上深為鋪葉不標準且不規整；如果深色顏色分布離開輸送帶擺把側的垂直距離超過該方向邊框長度的10％，則判定鋪葉較為凌亂，不合格。