[發明專利]一種基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法

在審

• 申請號: 201611186419.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107044981A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 陳建;胡俊康;王建勇;趙曉;李鑫;陳琨
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述檢測方法包括如下步驟：

步驟1、采集PE瓶圖像，完成PE瓶圖像預處理；

步驟2、對預處理后的圖像進行閾值分割，提取液面輪廓特征；

步驟3、計算PE瓶二值圖的豎直積分投影圖；

步驟4、尋找PE瓶二值圖的液面最低點及其縱坐標；

步驟5、根據瓶口到該點的距離與瓶身高度的比值，計算PE瓶充裝率。

2.如權利要求1所述的基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述的步驟1中，采用中值濾波和拉普拉斯銳化對采集到的PE瓶圖像預處理。

3.如權利要求1或2所述的基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述的步驟2中，選擇迭代最佳閾值法對預處理后的PE瓶圖像進行閾值分割，得到PE瓶的液面輪廓特征。

4.如權利要求1或2所述的基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述的步驟3中，提取圖像的每個像素f(x,y)點的值，然后對y求得圖像的水平投影，得到PE瓶的豎直積分投影圖。豎直投影是將原圖像二值圖投影到水平XOY，X軸與圖像像素坐標系的橫坐標U一致，縱坐標Y為任意一個U所在豎直直線上圖像的像素值之和。

5.如權利要求1或2所述的基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述的步驟4中，任意取N條Y方向的水平線，該直線與豎直投影圖上的兩個交點的橫坐標可以定義為X^f_i,X^d_I，以得到原二值圖像在豎直投影圖上的中心橫坐標X_m為：

在得到瓶身中心線橫坐標X_m.的位置后，需要尋找液面最低點，在二值圖上以橫坐標為X_m，遍歷該坐標所在豎直直線，當像素值第一次由0變為1，時即可判斷該點為X_m所在豎直方向的液面最低點，當像素值第二次由0變為1時，該點為瓶口的中心點。

6.如權利要求1或2所述的基于機器視覺的PE瓶充裝率的檢測方法，其特征在于：所述的步驟5中，通過兩點分別作水平方向的直線，根據兩條直線的間距即可確定液面在像素坐標系下的距離，通過像素坐標系下的兩點坐標差可得到的兩直線在像素坐標系下的間距D₁，瓶身在像素坐標系下的高度定為D₂，瓶身的實際高度為D₃，合格液面高度為D_h，b％為測量液面高度與合格液面高度比；

b％＝[D₃-(D₁/D₂)×D₃-D_N/D_N]

設定液面高度檢測可允許的波動范圍為a％，通過判斷下式是否成立，如果成立則判斷PE瓶內液面高度達標：

b％≤a％。