[發明專利]基于煙垛表面的霉變檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201810285891.8
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108333186A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 方琰;沙濤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發明公開了一種基于煙垛表面的霉變檢測系統及其檢測方法，包括六個相機固定盒、N個CMOS相機、PLC、霉變數據庫模塊、霉變程度檢測模塊和霉變區域選擇模塊。本發明利用煙垛霉變導致煙垛表面的顏色明顯差異，通過對圖像進行預先的區域選取，保留煙垛區域，然后利用圖像處理的方式對霉變區域進行標注，識別出煙垛的霉變程度；根據霉變數值大小與設定的閾值進行比較，判斷煙垛是否霉變。本發明充分利用煙垛傳輸時的特點和霉變性質，在不影響生產的情況下，減少了人工檢測的成本，同時具有操作實現簡單，檢測速度快、魯棒性良好的優點。

技術領域

本發明屬于工程檢測和圖像處理領域，特別涉及一種基于煙垛表面的霉變檢測系統及其檢測方法。

背景技術

煙草行業對原料數量和質量的要求十分重視，而煙垛檢測作為煙草企業進行卷煙操作前最后的檢測環節，直接影響之后的各環節產品質量。相對于卷煙環節的多樣的缺陷問題以及相應的解決方案而言，煙垛的缺陷單一，多為霉變且缺陷出現的頻率不高，通常一到兩個月出現一到兩個有問題的煙垛。在實際的生產環節中采用人工觀察的方式進行檢測，這種方式導致檢測標準不統一，容易出現漏檢現象，不利于規范化管理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種一種基于煙垛表面的霉變檢測系統及其檢測方法，通過自動化的檢測方法解決人工檢測的弊端，實現生產線的自動化。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于煙垛表面的霉變檢測系統，包括六個相機固定盒、N個CMOS相機、PLC、霉變數據庫模塊、霉變程度檢測模塊和霉變區域選擇模塊，其中N=6-12，每個相機固定盒內設有1或2個相機。

在煙垛拆除頂面包裝盒后設有一個第一工位，煙垛翻轉后拆除剩余包裝盒后，設有第二工位和第三工位，其中第三工位位于第二工位后方，第一工位上設有一個相機固定盒，且其位于煙垛頂面上方，用于拍攝煙垛的頂面情況；第二工位上設有兩個相機固定盒，且上述兩個相機固定盒相對設置在煙垛兩側，用于拍攝煙垛的側面情況；第三工位上設有三個相機固定盒，用于拍攝煙垛剩余的三個面情況；每個CMOS相機均與PLC連接，霉變區域選擇模塊分別與霉變數據庫模塊、霉變程度檢測模塊和N個CMOS相機相連，霉變數據庫模塊與霉變程度檢測模塊相連；

其中霉變區域選擇模塊，通過人機交互的方式，選擇圖片中煙垛的范圍，并將其他部分轉為黑色，形成待檢測煙垛圖片；

所述霉變數據庫模塊，在準備階段預先保存多張相同環境下的煙垛圖片，每個CMOS相機中的圖片獨立，對煙垛的正常顏色進行統計和記錄，以供之后的霉變檢測使用；

霉變程度檢測模塊將同一臺CMOS相機采集的待檢測煙垛圖片與霉變數據庫模塊中對應的圖片進行比較，對疑似霉變區域進行標記，通過滑動窗口對標記的區域進行分塊統計，判斷是否大于等于閾值，如果是進行報警，否則錄入數據庫。

所述霉變數據庫模塊采用是二進制文件格式，同時可以根據時間設定自行更新數據庫。

一種基于基于煙垛表面的霉變檢測系統的檢測方法，方法步驟如下：

步驟1、搭建基于煙垛表面的霉變檢測系統；

步驟2、在準備階段預先保存多張相同環境下的煙垛圖片，創建霉變數據庫模塊；

步驟3、當煙垛進行傳輸時，第一工位、第二工位和第三工位上的CMOS相機采集拍攝煙垛圖片并送入霉變區域選擇模塊；

步驟4、霉變區域選擇模塊通過人機交互的方式，選擇圖片中煙垛的范圍，并將其他部分轉為黑色，形成待檢測煙垛圖片，并送入霉變程度檢測模塊；

步驟5、霉變程度檢測模塊將同一臺CMOS相機采集的待檢測煙垛圖片與霉變數據庫模塊中對應的圖片進行比較，對疑似霉變區域進行標記，通過滑動窗口對標記的區域進行分塊統計，判斷是否大于等于閾值，如果是進行報警，否則錄入數據庫。