瓶装液体杂质检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种瓶装液体杂质检测系统，该系统包括机械传动系统和机器视觉系统，其中机械传动系统包括驱动组件、机器视觉系统包括光源、工业相机、与所述工业相机和光源互传数据的瓶装液体杂质检测平台，瓶装液体杂质检测平台包括嵌入式并行处理板和壳体；所述嵌入式并行处理板包括DSP子系统、FPGA子系统、ARM子系统。本系统广泛应用在医药、饮料、食用油等领域，单件检测效率较高，单液位合格检测达到10个/s、单瓶口包装缺陷检测达到10个/s、单液位杂质检测达到10个/s、包装印刷编码有无检测达到10个/s、编码以及字符信息的判断达到4个/s、商标印刷否存在缺陷达到3个/s。
【专利说明】瓶装液体杂质检测系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于机器视觉识别领域，特别涉及一种瓶装液体杂质检测系统。
【背景技术】
[0002] 同类产品瓶装液体杂质检测效率低、成本高、准确率低，并且质量不可靠、读取率 低、性能不稳定、没有采用工业标准接口、算法不可定制。实现的功能集成度不高。如中国 专利CN2807252Y所公开的瓶装液体杂质检测装置，是利用对机械部分的改造，来提高检测 速度、减少系统结构的复杂性和检测质量低的技术问题，其原理为用数码摄像机将图像送 入系统软件进行分析和检测。但是，该专利仍然没有彻底解决上述技术问题。中国专利 CN100587717C虽然公开了一种医药大输液机器视觉在线检测方法，并提供了具体的步骤， 获取序列图像，预处理，通过二次差分与灰度能量累积，完成序列图像中的运动微粒目标的 提取。选用多步阈值法，逐步确定微小异物灰度图像的最佳分割阈值，实现运动目标的分 害I]，通过八连通域的标识，标识出图像中有可能为异物的连通区域，并计算同一连通区域的 内部最长直径，通过对最大直径和离心率的计算，判断出输液的质量情况，并对异物分类， 最后发出控制信号。中国专利CN102519984A公开了另外一种同类产品瓶装液体杂质检测 效率低、成本高、准确率低，并且质量不可靠、读取率低、性能不稳定、没有采用工业标准接 口、算法不可定制。实现的功能集成度不高。 实用新型内容
[0003] 本实用新型提供了一种基于DSP、FPGA、ARM技术的瓶装液体杂质检测平台的瓶装 液体杂质检测系统。
[0004] 该系统包括机械传动系统和机器视觉系统，机械传动系统包括驱动组件、机器视 觉系统包括光源、工业相机、与工业相机和光源互传数据的瓶装液体杂质检测平台，驱动组 件包括驱动轴带动的传动带。瓶装液体杂质检测平台包括嵌入式并行处理板和壳体；嵌入 式并行处理板包括DSP子系统、FPGA子系统、ARM子系统，FPGA子系统通过EMIF接口与ARM 子系统互连，DSP子系统通过HPI接口与ARM子系统互连；平台还包括第一 DDRII存储器、 第二DDRII存储器、SRAM存储器，FPGA子系统与第一 DDRII存储器和SRAM存储器互连；DSP 子系统包括2片或2片以上DSP处理器、与FPGA互连的SRI0接口、两片DSP之间互连的 SRI0接口、DDR2缓存控制器、EMAC控制模块、DMA直接内存存取模块，DDR2缓存控制器连接 第二DDRII存储器，EMAC控制模块与千兆网PHY相连接，完成与工业相机的通讯。
[0005] 该FPGA子系统包括多路DRAM访问控制器、数字时钟产生与管理模块、主控模块、 Rstgen复位模块、图像搬移DMA模块、srio/dec模块、二维高斯滤波模块、bwthin线条细化 模块、cannyEdge边缘检测模块、Aseg自适应二值化模块。
[0006] 本实用新型的平台包括自适应阈值模块，该自适应阈值模块在局部邻域内计算每 个像素点的阈值：
[0007] T (x, y) =m (x, y) +k (2-1)
[0008] 其中，m(x，y)表示像素点（x，y)处的局部均值，k是一个用户自定义的参数，其绝 对值的变化范围一般在1-4之间；
[0009] 如果杂质亮度小于背景亮度，则k取正值：
[0010]
【权利要求】
1. 一种瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述系统包括机械传动系统和机器视觉 系统，所述机械传动系统包括驱动组件，所述机器视觉系统包括光源（3)、工业相机（4、8、 9)、与所述工业相机（4、8、9)和光源（3)互传数据的瓶装液体杂质检测平台（10)，所述驱动 组件包括驱动轴（6)带动的传动带（5)，所述瓶装液体杂质检测平台（10)包括嵌入式并行 处理板（11)和壳体（12);所述嵌入式并行处理板（11)包括DSP子系统、FPGA子系统、ARM 子系统，所述FPGA子系统通过EMIF接口与ARM子系统互连，所述DSP子系统通过HPI接口 与ARM子系统互连；所述平台还包括第一 DDRII存储器、第二DDRII存储器、SRAM存储器， 所述FPGA子系统与第一 DDRII存储器和SRAM存储器互连；所述DSP子系统包括2片或2 片以上DSP处理器、与FPGA互连的SRIO接口、两片DSP之间互连的SRIO接口、DDR2缓存 控制器、EMAC控制模块、DMA直接内存存取模块，所述DDR2缓存控制器连接第二DDRII存储 器，所述EMAC控制模块与千兆网PHY相连接，完成与工业相机（4、8、9)的通讯。
2. 如权利要求1所述的瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述平台包括自适应阈 值模块，所述自适应阈值模块用于在局部邻域内计算每个像素点的阈值； 所述平台还包括高斯低通滤波器模块，所述高斯低通滤波器模块用于对图像进行滤 波，并把平滑结果作为局部均值图像。
3. 如权利要求2所述的瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述瓶装液体杂质检测 平台（10)包括多通讯接口，所述多通讯接口包括10M/100M/1000M网口 X2 (18)、USB2. 0接 口父4(16)、说町接口父4(19)、信号￥6六接口（14)、0￥1、邢1〇、电源接口？0呢1?(13)。
4. 如权利要求3所述的瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述壳体上还设有显示 器或触摸屏。
5. 如权利要求1所述的瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述工业相机包括 basler、JAI〇
6. 如权利要求1所述的瓶装液体杂质检测系统，其特征在于，所述FPGA子系统包括多 路DRAM访问控制器、数字时钟产生与管理模块、主控模块、Rstgen复位模块、图像搬移DMA 模块、srio/dec模块、二维高斯滤波模块、bwthin线条细化模块、cannyEdge边缘检测模块、 Aseg自适应二值化模块。
【文档编号】G01N21/90GK203838073SQ201420037505
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】施晓明 申请人:图灵视控（北京）科技有限公司