[發明專利]一種亂序煙支的識別系統及方法

在審

• 申請號: 202010129969.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111242099A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王瑞琦;王星皓;孔維熙;羅景文;錢周;朱知元;敖茂;楊劍鋒
• 申請（專利權）人: 紅云紅河煙草（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G05B19/05
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 常小溪;王立民

1.一種亂序煙支的識別系統，其特征在于，包括：PLC控制器、工業相機、圖像處理裝置和光電耦合器；

所述工業相機的控制端與所述PLC控制器的輸出端相連，所述工業相機通過總線與所述圖像處理裝置相連，所述圖像處理裝置的輸出端分別與所述光電耦合器的輸入端和所述PLC控制器的輸入端相連；

所述PLC控制器用于控制所述工業相機對煙支流通道中的煙支進行拍照，以獲得煙支排序圖像；

所述圖像處理裝置用于對所述煙支排序圖像按設定算法進行處理，并根據處理后的圖像判斷是否存在亂序的煙支，如果是，則發出高電平給所述光電耦合器，使所述光電耦合器發送使能信號，以識別出亂序的煙支。

2.根據權利要求1所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，還包括：工控機；

所述工控機與所述PLC控制器信號連接，用于顯示所述煙支排序圖像及所述圖像裝置所處理過的圖像，并在煙支流通道存在亂序煙支時顯示和/或語音提醒操作人員。

3.根據權利要求2所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，還包括：吹風電磁閥；

所述吹風電磁閥的控制端與所述光電耦合器的輸出端相連，在所述光電耦合器的輸出端輸出高電平時，所述吹風電磁閥導通煙支流通道的吹掃風孔，使吹掃風將亂序的煙支吹出煙支流通道。

4.根據權利要求3所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，所述圖像處理裝置包括：圖像濾波單元，所述圖像濾波單元對所述煙支排序圖像進行濾波處理，以去除圖像中的噪聲。

5.根據權利要求4所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，所述圖像處理裝置還包括：圖像樣本生成單元，所述圖像樣本生成單元用于對煙支排序圖像進行數據提升，以形成一系列提升圖像樣本。

6.根據權利要求5所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，所述圖像處理裝置還包括：圖像特征比對單元，所述圖像特征比對單元用于提取圖像特征圖，并通過對特征圖進行灰度比較、邊緣特征比較、連通域面積比較，進而判斷是否存在亂序的煙支。

7.根據權利要求6所述的亂序煙支的識別系統，其特征在于，所述圖像處理裝置還包括：神經網絡識別單元；

所述神經網絡識別單元用于將所述提升圖像樣本作為預設的神經網絡模型的輸入樣本，并通過所述神經網絡模型進行學習訓練，進而判斷所述提升圖像樣本中是否存在亂序的煙支。

8.一種亂序煙支的識別方法，其特征在于，包括：

在煙支流通道中設置工業相機，并控制所述工業相機對煙支流通道中的煙支進行拍照，以獲得煙支排序圖像；

對所述煙支排序圖像按設定算法進行圖像處理，并根據處理后的圖像判斷是否存在亂序的煙支；

如果是，則發出高電平給光電耦合器，使所述光電耦合器發送使能信號，以識別出亂序的煙支。

9.根據權利要求8所述的亂序煙支的識別方法，其特征在于，所述對所述煙支排序圖像按設定算法進行圖像處理，并根據處理后的圖像判斷是否存在亂序的煙支，包括：

對所述煙支排序圖像進行濾波處理，以去除圖像中的噪聲；

對所述煙支排序圖像進行平移、旋轉、翻轉、拉升變化，以形成一系列提升圖像樣本；

將所述提升圖像樣本作為預設的神經網絡模型的輸入樣本，并通過所述神經網絡模型進行學習訓練，進而判斷所述提升圖像樣本中是否存在亂序的煙支。

10.根據權利要求9所述的亂序煙支的識別方法，其特征在于，所述神經網絡模型包括：

第一層為輸入層，將所述這提升圖像樣本變成矩陣輸入網絡；

設置3個卷積層和2個全連接層，經過卷積核卷積后，產生特征矩陣；

采用激活函數對每個節點進行計算，產生激活矩陣；

定義損失函數，并判斷損失函數值是否達到設定值，如果是，則訓練結束，否則返回輸入層繼續訓練。