[發明專利]機器視覺料位計

在審

• 申請號: 201611228362.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106595800A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 胡桂標
• 申請（專利權）人: 上海云魚智能科技有限公司
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及料位測量領域，特別涉及一種機器視覺料位計。

背景技術

隨著技術的快速發展，依靠機器視覺識別與計算進行料位測量與監視的想法一直以來廣受關注，因為機器視覺識別不僅可以實時顯示物料（物體）的高度或者距離，同時可以向用戶展示測量對象的圖像，讓用戶可以“眼見為實”的對監視環境進行監控。

但是，多年來機器視覺料位監控設備，在實際生產和生活中，并沒有被真正大量使用與普及的主要原因，還是因為現有的機器視覺料位監控設備與方法，無法滿足生產現場真正的狀況或者測量方法在實際測量中無法真正實現。

現有的機器視覺料位識別設備與方法主要分為如下兩種：

1、對被測量物料圖像進行直接分析判斷，判斷物料料位。該種方法直接采集物料和測量空間內的圖像，采用實時圖像與測量設備中預存的圖像進行對比，判斷實時圖像所展示的圖像符合高度表中的那個圖像，做出料位判斷。該種方法，需要預先錄制和存儲各個不同高度的物料圖像，并存儲于設備中。預先要進行高度與圖像的標定。

如中國專利申請號01107328.4，公開日2002.11.6，公開了一種數字視頻料位計，

該數字視頻料位計由視頻輸入器、圖像采集卡、微處理器和顯示屏相互連接而成。采用

機器視覺技術檢測固體物料料位，其檢測料位步驟為料位圖像采集、數字圖像處理和分

析、存儲顯示。把視頻輸入器對準被測物料，視頻輸入器又連接到圖像采集卡的視頻

輸入端，微處理器控制圖像采集卡按用戶設定的采樣周期采集料位圖像，并對該圖像進

行處理，將分析出的料位坐標值與標定的刻度計比較計算出料位真實值，同時將料位圖

像、料位真實值以及該值的變化趨勢顯示在顯示屏上。其測量料位的主要手段是利用料

位坐標點處標定的刻度計上的讀數來獲取料位真實值的。

2、使用單個點光源照射物料，通過對單個光斑的圖像特征判斷，判斷物料料位。該種方法通過測量單個光斑的圖像特征，間接測量物料料位。

如：中國專利申請號200710038493.8，公開日2008.9.24，公開了一種基于機器視覺

的料位測量方法和裝置，該裝置由特殊點光源、圖像采集機、機器視覺模塊等組成。采

用機器視覺技術檢測固體物料料位，其檢測料位步驟為：由安裝在料倉頂部的特殊的點

光源發射出的光束，投射在物料表面，從料倉的垂直剖面上看是等腰的錐形。在不同高

度的水平橫截面上得到不同直徑的高亮度光圓圖像，通過機器視覺模塊采用驗證型光圓

檢測算法進行分析和處理，計算出光源的直徑或面積大小進而獲得料位值。同時，真實

的顯示料位現場實景圖像的裝置。

中國專利號 201010509916.1，一種非接觸式煤倉煤位光電測量方法與裝置，提供了一種非接觸式，基于圖像中激光光斑成像點與圖像中心點間的像素數，獲取料倉內物料深度值的光電測量方法及裝置，屬物位測量技術領域。特別適用于煤倉煤位的深度測量。本發明裝置在筒狀煤倉主軸頂部固定數字相機和激光發射器，使相機光路垂直于物料表面，將激光發射器布置在與水平方向成θ 角的位置，確保激

光光斑的成像區域能夠投射在相機視場范圍內的物料表面上。相機采用N 檔分段定焦，以滿足在煤倉的不同煤位處均能攝取清晰的圖像。采用DSP作為處理器內核，通過計算激光光斑成像點與圖像中心點間的像素數，查詢預先標定的對應不同像素數均值的深度表，完成深度檢測。

以上的機器視覺識別方法，要不算法復雜；要不特點是通過對單個光斑的捕捉，通過光斑圖像的分析，獲取料位信息。但是，實際的測量中，單個光斑如圓形的圖像非常容易受物料表面、環境的影響出現光斑變形、光斑部分缺失等等問題，需要復雜的算法進行判斷或者無法進行準確判斷。從而導致判斷失誤。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種機器視覺料位計，規避了現有技術光斑形狀缺失、變形等不易捕捉，不易運算的缺陷，可以實現對測量點的精確定點監控；算法簡潔高效。