[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計

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• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108580333A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃磊;楊波;李灤;王洋;蔡煒鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北理工學(xué)院
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342;G01N21/90
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開了基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計，包括啤酒在線生產(chǎn)的檢測裝置系統(tǒng)，所述啤酒在線生產(chǎn)的檢測裝置系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了灌裝啤酒自動檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要檢測內(nèi)容包括了啤酒瓶蓋密封檢測,啤酒液位高度,啤酒瓶內(nèi)異物的檢測，同時對生產(chǎn)量和各類次品數(shù)量統(tǒng)計報表功能不良品剔除，以及實(shí)時剔除不良品，可以滿足不同速度的灌裝啤酒生產(chǎn)線，該平臺能夠有效地對啤酒瓶液位和瓶蓋封裝進(jìn)行檢測，準(zhǔn)確率可達(dá)到99%，并通過下位機(jī)PLC將不合格啤酒剔除流水線，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，本文采用的圖像處理方案提高了檢測效果，準(zhǔn)確率高，效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計。

背景技術(shù)

瓶裝啤酒檢測是啤酒生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié),涉及食品質(zhì)量安全問題。現(xiàn)在國內(nèi)大部份啤酒廠對瓶裝啤酒液位，異物，瓶蓋密封等還是通過人工檢測，存在著速度慢、效率低、漏檢率高，檢測人員很容易疲勞，進(jìn)而造成質(zhì)量下降。國外產(chǎn)品則售價高,且功能不適用于國內(nèi)啤酒廠。因此，開發(fā)一套國產(chǎn)瓶裝啤酒檢測裝置已迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于機(jī)器視覺的液位檢測平臺研究與設(shè)計，包括啤酒在線生產(chǎn)的檢測裝置系統(tǒng)，所述啤酒在線生產(chǎn)的檢測裝置系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，所述硬件系統(tǒng)分為機(jī)械傳輸帶、圖像采集設(shè)備、和瓶子定位分揀裝置三個部分，所述圖形采集設(shè)備包括上位機(jī)PC機(jī)、攝像頭一和攝像頭二，所述上位機(jī)PC機(jī)設(shè)在機(jī)械傳輸帶的一側(cè)，所述攝像頭一設(shè)在待檢測啤酒瓶的后方，攝像頭一后方還設(shè)有背光源，所述背光源也設(shè)在待檢測啤酒瓶的后方，所述攝像頭二設(shè)在待檢測啤酒瓶的正上方，且攝像頭二的正下方和待檢測啤酒瓶的上方之間設(shè)有環(huán)形光源，所述待檢測啤酒瓶設(shè)有多個放置在機(jī)械傳輸帶的上表面，機(jī)械傳輸帶活動貼合在液位檢測平臺上表面，所述瓶子定位分揀裝置包括不合格產(chǎn)品剔除裝置和下位機(jī)PLC，所述不合格產(chǎn)品剔除裝置設(shè)在機(jī)械傳輸帶右側(cè)的待檢測啤酒瓶的后方，所述軟件系統(tǒng)為NI Labview軟件；

所述圖形采集設(shè)備使用了NI Labview軟件的圖像采集模塊、圖像處理模塊和DSC模塊，圖形采集設(shè)備的輸入端和上位機(jī)PC機(jī)輸出端電性連接。

優(yōu)選的，所述圖像采集模塊配合攝像頭一和攝像頭二的雙攝頭圖像采集，圖像分辨率為800mm*600mm，速度30fps，圖像格式為Mono 8位圖。

優(yōu)選的，所述圖像處理模塊對瓶蓋和液位圖像進(jìn)了灰度變換，二值轉(zhuǎn)換，邊緣檢測等算法處理，其中液位的高度是進(jìn)行邊緣檢測，瓶蓋是圓周形檢測。

優(yōu)選的，所述DSC模塊則是將結(jié)果傳遞給下位機(jī)PLC，并且進(jìn)行了數(shù)據(jù)報表上的統(tǒng)計，所述下位機(jī)PLC的輸入端和圖形采集設(shè)備的輸出端電性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，功能性強(qiáng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了灌裝啤酒自動檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要檢測內(nèi)容包括了啤酒瓶蓋密封檢測,啤酒液位高度,啤酒瓶內(nèi)異物的檢測，同時對生產(chǎn)量和各類次品數(shù)量統(tǒng)計報表功能不良品剔除，以及實(shí)時剔除不良品，可以滿足不同速度的灌裝啤酒生產(chǎn)線，最高可以檢測40000瓶/小時，適應(yīng)灌裝容量在200ml—2500ml的各種透明和半透明瓶型；

2.該平臺能夠有效地對啤酒瓶液位和瓶蓋封裝進(jìn)行檢測，準(zhǔn)確率可達(dá)到99%，并通過下位機(jī)PLC將不合格啤酒剔除流水線，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，本文采用的圖像處理方案提高了檢測效果，準(zhǔn)確率高，效果好，并且該系統(tǒng)對機(jī)械裝置的要求不高，具有一定的可行性和現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)檢測裝置模擬圖；

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)運(yùn)行流程圖；