[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的試紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010554937.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN111879781B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董霞;張港;鄭飛;鮑旺;李庭屹;劉曉東;劉力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/89
• 分類號(hào): G01N21/89;G01B11/02;G01B11/04;G01B11/26;G01J3/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的試紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，人機(jī)交互系統(tǒng)發(fā)送檢測(cè)指令給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制機(jī)械裝置分離和傳送試紙，圖像采集系統(tǒng)將圖像發(fā)送給人機(jī)交互系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)將圖像信息和設(shè)置好的參數(shù)信息傳送給數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)，并獲得回傳的分析結(jié)果，并在界面上顯示該試紙的分析結(jié)果。根據(jù)分析結(jié)果，人機(jī)交互系統(tǒng)發(fā)給控制系統(tǒng)相應(yīng)的分揀指令，并將分揀結(jié)果記錄到該批次累計(jì)檢測(cè)模塊，在該批次完成之后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)分析，改進(jìn)生產(chǎn)。本發(fā)明能夠降低工廠的人力成本，提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)化生產(chǎn)線與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的試紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

試紙的大量使用，促使著試紙的大量生產(chǎn)，但是對(duì)試紙是否合格的檢測(cè)往往是由人工完成的，由于試紙質(zhì)量要求較為嚴(yán)格，所以一些微小的特征，例如顏色均勻性、表面黑點(diǎn)、邊緣缺失等都是由人工去檢測(cè)。

其存在以下問題：

(1)人力成本不斷增高，且人的工作效率較低；

(2)勞動(dòng)強(qiáng)度大，且重復(fù)性工作會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害；

(3)人工檢測(cè)準(zhǔn)確率較低，且工作較繁瑣；

(4)易對(duì)試紙產(chǎn)生污染；

因此，急需發(fā)展新的檢測(cè)模式從根本上改變傳統(tǒng)人工檢測(cè)的弊端和不足。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是自動(dòng)化、信息化、智能化技術(shù)的迅猛發(fā)展，以人為主導(dǎo)的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式正向著以機(jī)器為主導(dǎo)的自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)換。所以需要一種可以代替人工的智能檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺的試紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明能夠在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)大量試紙，并儲(chǔ)存與分析檢測(cè)信息，檢測(cè)效率更高，結(jié)果準(zhǔn)確。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于機(jī)器視覺的試紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)；其中，機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)，用于完成試紙的分離和傳送，以及根據(jù)人機(jī)交互系統(tǒng)的要求分揀試紙，將機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)健康信息傳遞給人機(jī)交互系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于采集單個(gè)試紙的清晰圖像并將圖像傳輸給人機(jī)交互系統(tǒng)，其采集位置在機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)的試紙傳送過程中；

數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)，用于接收人機(jī)交互系統(tǒng)的圖像信息和圖像檢測(cè)參數(shù)，根據(jù)圖像檢測(cè)參數(shù)處理圖像，并將處理結(jié)果提交給人機(jī)交互系統(tǒng)；

人機(jī)交互系統(tǒng)，用于面向操作人員設(shè)置圖像檢測(cè)參數(shù)，并將該參數(shù)傳遞給數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)；接收數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)的試紙分類信息，根據(jù)該分類信息，將分揀指令傳遞給機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)；接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的圖像信息，并調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的光照條件；完成系統(tǒng)自檢以及展示自檢情況；展示以及存儲(chǔ)圖像信息、試紙?zhí)幚硇畔ⅰ?/p>

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，機(jī)械動(dòng)作系統(tǒng)包括機(jī)械裝置和控制系統(tǒng)，機(jī)械裝置用于完成試紙的分離、傳送、分揀動(dòng)作，控制系統(tǒng)用于接收人機(jī)交互系統(tǒng)的分揀指令并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置完成動(dòng)作。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括攝像頭和光源，攝像頭用于采集試紙圖片并傳遞給人機(jī)交互系統(tǒng)，光源用于保證攝像頭采集時(shí)的光照均勻性；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中試紙長邊方向垂直的方向兩側(cè)粘貼粗糙白紙，作用是使光源所發(fā)出的光盡量產(chǎn)生漫反射，使密閉空間中的光線發(fā)散，保證試紙表面的光線均勻柔和，避免強(qiáng)烈眩光；

光源的亮度會(huì)隨著圖像亮度調(diào)整，人機(jī)交互系統(tǒng)根據(jù)攝像頭采集的圖像亮度調(diào)整光源亮度，保證圖像整體亮度，防止丟失圖像信息。