基于视觉检测的糖浆灌装系统的制作方法

本发明属于工业视觉检测，具体是基于视觉检测的糖浆灌装系统。

背景技术：

1、视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断，视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分cmos和ccd两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

2、目前市场上大多数的基于视觉检测的系统，在进行灌装时很多的系统针对的是统一形状体积的容器来进行定量的灌装，当出现其他形状的容器或者不同体积的容器时，系统还是按照原来设定的容积的体积进行灌装，若将系统更改灌装的容器时，系统需要进行停机更换程序，从而降低机器工作效率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于视觉检测的糖浆灌装系统，用于解决上述所提出的对不同的容器进行灌装时需要停机更换程序，导致机器工作效率低下的技术问题。

2、为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于视觉检测的糖浆灌装系统，视觉图像采集模块用于对糖浆灌装系统中的容器进行扫描并生成图像视频信息，视觉图像采集模块与视觉图像处理模块连接；

3、视觉图像处理模块用于根据所获取的图像视频信息，先识别容器的形状，根据容器的形状找到对应的体积公式，然后根据公式中所需要的参数值，对图像轮廓处理和计算，从而获得测算出其参数的具体数值，将获得的参数值代入容器的体积公式中得到容器的体积；

4、流量参数调整模块用于根据视觉图像处理模块所获得的容器的体积vr，对糖浆灌装机器中的压力和流速进行检测，然后根据流速对机器流出的糖浆流量进行监测；

5、图像检验模块用于对已经灌装糖浆的容器进行液体高度检验；

6、预警模块根据图像检验模块的验证结果进行预警提醒。

7、作为本发明进一步方案，所述视觉图像处理模块的工作的具体方式为：

8、步骤一：根据视觉图像采集模块上传图像视频信息，将图像视频信息中目标容器进行扫描，从而获取到目标容器的特征点，由所获取的特征点对容器形状进行识别；

9、步骤二：将容器形状识别确认完成后，根据容器的形状特征获取到容器容积的计算公式，由容积的计算公式vr，确定要获取的容器参数；

10、步骤三：根据获取的视频图像信息，对所获取的图像的像素进行处理，从而对容器的图像的轮廓进行处理；

11、步骤四：以摄像机为坐标原点建立三维空间坐标系，将提取的轮廓图某一个点设置为基点，然后按照原容器比例将容器的轮廓图映射至三维空间坐标系中；

12、步骤五：将获取的坐标点进行线性规划和拟合，根据坐标点的位置，采用直线方程的公式ax+by+cz+d＝0，分别获得轮廓每条边的直线方程公式，然后根据特殊像素点的位置点，对所获得的直线方程式进行上限和下限的取值，从而将所获得的直线转化为线段；

13、步骤六：根据步骤二确定要获取的容器参数的数值，对应找到线段所在的位置，通过公式计算线段的长度；

14、步骤七：将获得的参数的数值代入到对应容器体积的公式中，从而获得到容器的体积。

15、作为本发明进一步方案，所述对容器的图像的轮廓进行处理的具体方式为：

16、s1：先将获取的图像的像素进行网格化，然后将图像中的容器的像素标记为特殊像素点；

17、s2：将所标记的特殊像素点进行方向比较，所述方向比较指先选取某个位置的特殊像素点作为中心点，然后将中心点的四周的像素点进行对比；

18、s3：当中心点的四周全部都为特殊像素点时，保留特殊像素点，当中心点的四周有一个方向为非像素点时，将这个特殊像素点置为空白，按照上述方法对所有特殊像素点进行处理，最后将剩余的特殊像素点进行连接，从而得到容器图像的轮廓图。

19、作为本发明进一步方案，所述流量参数调整模块的调整方法为：

20、分别通过检测装置获取到每次机器进行运行前机器底部的压力值fi，根据液体内压力的公式fi＝khis，从而得到机器底部的压力值fi为变化值；

21、当机器中容器底部的压强大于管道内压强时，糖浆在管道内的流速为固定值va，当在机器运行的过程中当液体的压强小于管道内满容量时的压强时，液体在管道内的流速与机器底部的压力值之间的关系为得到液体在馆内的流速vb；

22、根据所获得的流速，对液体所流出管道内的流量进行监测，根据容器的体积vr对灌装系统中糖浆流量的进行定量灌装。

23、作为本发明进一步方案，所述液体高度检验的具体方式为：

24、先通过视觉图像采集模块获取已经完成糖浆灌装的容器的图像，然后图像检验模块对获取的图像进行色差对比度处理，从而获取糖浆液体在容器内的高度值ht；

25、根据视觉图像处理模块处理获得的容器外观的高度hr，对容器设置灌装高度阈值区间(hmin，hmax)，将hr与阈值区间(hmin，hmax)进行比较；

26、当ht＜hmin时，所灌装的糖浆的量小于容器所设定的高度的最小值，表示容器未装满，当hmin≤ht≤hmax时，表示所灌装的糖浆的量刚好在容器所设定的高度区间内，当ht＞hmax时，表示所灌装的糖浆的量超过容器所设定的最大高度值，糖浆将要溢出容器。

27、作为本发明进一步方案，当图像检验模块检测出容器未装满时，预警模块对应生成下限提醒警报，当图像检验模块检测出液体快要溢出时，预警模块对应生成上限提醒警报。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：视觉图像处理模块根据容器的图像信息对容器的形状进行识别，从而获取所要测量的参数值，然后将所获取的图像进行轮廓提取，将提取的轮廓映射至空间坐标系中，将容器的轮廓进行线性规划，然后根据像素点的位置坐标，对直线坐标进行范围限制，从而获得一条线段和此线段的长度值，此时这个长度值为所需要的参数值，将参数值代入体积公式，获得容器的容积值，根据容器的容积值，从而计算糖浆的灌入量，减少机器的停机时间，提高糖浆灌装机器的工作效率。

技术特征：

1.基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，所述视觉图像处理模块的工作的具体方式为：

3.根据权利要求2所述的基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，所述对容器的图像的轮廓进行处理的具体方式为：

4.根据权利要求1所述的基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，所述流量参数调整模块的调整方法为：

5.根据权利要求1所述的基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，所述液体高度检验的具体方式为：

6.根据权利要求1所述的基于视觉检测的糖浆灌装系统，其特征在于，当图像检验模块检测出容器未装满时，预警模块对应生成下限提醒警报，当图像检验模块检测出液体快要溢出时，预警模块对应生成上限提醒警报。

技术总结
本发明公开了基于视觉检测的糖浆灌装系统，涉及工业视觉检测技术领域，先通过视觉图像采集模块获取容器的图像信息，视觉图像处理模块根据容器的图像信息对容器的形状进行识别，从而获取所要测量的参数值，然后将所获取的图像进行轮廓提取，将提取的轮廓映射至空间坐标系中，将容器的轮廓进行线性规划，然后根据像素点的位置坐标，对直线坐标进行范围限制，从而获得一条线段和此线段的长度值，此时这个长度值为所需要的参数值，从而获得容器的容积值，再由容积值来计算糖浆的灌入量；图像检验模块通过容器内的色差值对容器内的糖浆的液体的高度进行检验，预警模块根据图像检验模块的检验结果进行上限预警提醒和下限预警提醒。

技术研发人员：唐成宏,李玉学
受保护的技术使用者：安徽多拉生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11