基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统及其工作方法与流程

文档序号:19469755发布日期:2019-12-21 02:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统,其特征在于:包括视窗图像采集单元、智能视频分析单元、通讯单元、程控plc信号通讯单元和程控plc(6);

所述视窗图像采集单元设置于分离塔(7)的观测窗(3),用于采集分离塔(7)内对应观测窗(3)位置处的树脂视频图像;

所述视窗图像采集单元通过通讯单元与智能视频分析单元通讯连接,所述视窗图像采集单元采集的树脂视频图像通过通讯单元传输至所述智能视频分析单元并保存;

所述智能视频分析单元通过程控plc信号通讯单元与程控plc(6)通讯连接;所述程控plc(6)通过程控plc信号通讯单元传输智能分析起止命令至所述智能视频分析单元,以控制智能视频分析单元对其内保存的树脂视频图像进行实时分析的开始以及停止;所述智能视频分析单元识别树脂视频图像中阴阳树脂的百分比占比,并通过程控plc信号通讯单元传输至所述程控plc(6),通过所述程控plc(6)控制执行相应的树脂输送工作。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统,其特征在于:所述视窗图像采集单元包括摄像机(1)和补光装置(2);所述摄像机(1)设置在分离塔(7)的观测窗(3)的正面,与分离塔(7)的上部观测窗(3)对应的所述摄像机(1)监控分离塔(7)内的树脂总量,与分离塔(7)的中部观测窗(3)对应的所述摄像机(1)监控分离塔(7)内的阳阴树脂比例,与分离塔(7)的下部观测窗(3)对应的所述摄像机(1)监控分离塔(7)内的阳树脂输送终点,且摄像机(1)为具有网络通信功能的高清工业数字摄像机;

所述补光装置(2)为条形led灯阵列或环形led灯阵列,分离塔(7)的每个所述观测窗(3)均对应设置有位于其两侧的两个条形led灯阵列,或分离塔(7)的每个所述观测窗(3)均对应设置有环绕围合在其外周的一个环形led灯阵列。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统,其特征在于:所述程控plc信号通讯单元包括模拟信号输出卡(8)和数字信号输入卡(9);

所述智能视频分析单元通过模拟信号输出卡(8)输出阴阳树脂的百分比占比至所述程控plc(6),且模拟信号输出卡(8)的通道数大于等于观测窗(3)的个数;

所述程控plc(6)通过数字信号输入卡(9)将各个观测窗(3)的智能分析起止命令输入至智能视频分析单元,且数字信号输入卡(9)的通道数大于等于观测窗(3)的个数;

所述智能分析起止命令包括开始工作命令和停止工作命令,高电平为开始工作命令,低电平为停止工作命令。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统,其特征在于:所述智能视频分析单元包括工控机(5)和安装于工控机(5)内的树脂界面图像智能识别软件,工控机(5)运行所述树脂界面图像智能识别软件对树脂视频图像进行实时分析。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统,其特征在于:所述通讯单元包括交换机(4),还包括将摄像机(1)、交换机(4)、工控机(5)三者通讯连接的通讯网络。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统的工作方法,其特征在于:具体步骤如下:

步骤一:开启各摄像机(1),摄像机(1)通过观测窗(3)采集分离塔(7)内对应位置的树脂视频图像,并将树脂视频图像传输至工控机(5)并保存,等待由数字信号输入卡(9)输入的程控plc(6)的开始工作命令;

步骤二:工控机(5)接收到开始工作命令后,工控机(5)运行树脂界面图像智能识别软件开始对树脂视频图像实时分析,识别树脂视频图像中阴阳树脂的百分比占比,在工控机(5)的界面上显示结果,并通过模拟信号输出卡(8)实时输出阴阳树脂的百分比占比至程控plc(6);

步骤三:程控plc(6)在接收到阴阳树脂的百分比占比后,控制执行相应的树脂输送工作;

步骤四:程控plc(6)的停止工作命令通过数字信号输入卡(9)输入工控机(5)后,工控机(5)停止运行控制树脂界面图像智能识别软件,停止树脂视频图像实时分析。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统的工作方法,其特征在于:在步骤二中,实时分析的树脂视频图像为摄像机(1)实时捕获的视频图像中观测窗(3)内的树脂区域,输出的为该观测窗(3)的阴树脂的百分比占比,占比范围为0%-100%,相应的阳树脂的占比为100%-阴树脂占比;

具体处理过程如下:

a)对摄像机(1)实时捕获的树脂视频图像中观测窗(3)内树脂区域图像进行去噪、缩放预处理,并将图像从rgb颜色模型转化为hsv颜色模型,处理后的hsv图像和rgb图像尺寸相同;

b)对预处理后的rgb图像和hsv图像进行特征提取与分类识别,识别结果包括全阴树脂、全阳树脂和阴阳混合树脂三类,当全阴树脂对应百分比占比为100%,则全阳树脂对应百分比占比为0%;

如果识别结果为阴阳混合树脂类别,则利用阴阳树脂颜色差别,以像素点为分析对象,对预处理后的rgb图像和hsv图像进行特征提取和无监督聚类,聚类类别为阴树脂和阳树脂两类;

c)分别统计阴阳树脂中属于阴树脂和阳树脂两个类别的像素个数,计算百分比占比。

8.根据权利要求6所述的基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统的工作方法,其特征在于:在步骤三中,树脂输送工作的具体过程如下:

失效树脂从混床输送到分离塔(7)再生且在分离塔(7)里实现自动分层后,当摄像机(1)采集中部观测窗(3)的树脂视频图像经智能视频分析单元实时分析识别到阴阳树脂有明显分层,且当摄像机(1)采集下部观测窗(3)的树脂视频图像经智能视频分析单元实时分析识别到全部是阳树脂时,程控plc(6)自动执行阴树脂输送到阴床顺控;

输送阴树脂过程中,当摄像机(1)采集中部观测窗(3)的树脂视频图像经智能视频分析单元实时分析识别到阴树脂量占比30%时,程控plc(6)停止输送阴树脂,启动输送阳树脂到阳床;

输送阳树脂过程中,当摄像机(1)采集下部观测窗(3)的树脂视频图像经智能视频分析单元实时分析识别到有明显的阴阳树脂分界面且阳树脂占比30%时,停止输送阳树脂;

分离塔(6)输送阴阳树脂步序结束。


技术总结
本发明公开了基于机器视觉的树脂再生实时在线测控系统及其工作方法,包括视窗图像采集单元、智能视频分析单元、通讯单元、程控PLC信号通讯单元和程控PLC;视窗图像采集单元设置于分离塔的观测窗,用于采集分离塔内对应观测窗位置处的树脂视频图像;视窗图像采集单元通过通讯单元与智能视频分析单元通讯连接,视窗图像采集单元采集的树脂视频图像通过通讯单元传输至能视频分析单元并保存;智能视频分析单元通过程控PLC信号通讯单元与程控PLC通讯连接;智能视频分析单元识别树脂视频图像中阴阳树脂的百分比占比,程控PLC控制执行相应的树脂输送工作。本发明人力成本低,效率高,具有实时数据,能够完成自动化控制,避免出现树脂输空现象。

技术研发人员:徐小明;林波;赵维科;陶景;沈光玉;苏州
受保护的技术使用者:无锡利信能源科技有限公司
技术研发日:2019.09.26
技术公布日:2019.12.20
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