专利名称：数字视频料位计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字视频料位计，属机器视觉技术领域。
现有固体物料料位监测仪器，或者存在被测物料与料位计直接接触、容易损坏、不易安装维护；或者存在检测区域狭窄，只能检测单个检测点；而且都存在无法直接观测被检测物料等技术不足。
本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种采用机器视觉技术实时在线自动监测料位变化的，具有非接触无损，检测区域广(可点状、线状或面状检测)，检测精度可达微米级，多限位报警，采样周期可调，数字记录，工作可靠，易于使用和维护，既可直观显示现场料位图像，又可实时检测出当前料位变化值等优点的数字视频料位计。
本发明的数字视频料位计的技术方案为数字视频料位计由视频输入器(1)、图像采集卡(2)、微处理器(3)和显示屏(4)相互连接而成。利用机器视觉技术检测料位的数字视频料位计，其检测料位采用下列步骤a.把视频输入器(1)对准被测物料；b.把视频输入器(1)连接到料位计的图像采集卡(2)的视频输入端；c.将欲执行料位检测任务的机器视觉料位图像分析处理程序存入该料位计微处理器(3)的程序存储器中；d.启动该料位计系统的微处理器(3)，CPU按程序初始化料位计的图像采集卡(2)；e.微处理器(3)控制图像采集卡(2)按系统预先设定的或由用户设定的采样周期采集视频输入器(1)视场内的料位图像；f.微处理器(3)对料位图像进行处理并分析出当前料位图像的料位值；g.微处理器(3)将当前料位图像的料位值与标定的刻度计进行比较从而计算出当前料位的真实值；h.如果检测到的当前料位真实值超过了用户设定的报警线位，则启动声音或提示报警；i.微处理器(3)将所需的料位图像、料位真实值的变化趋势和报警记录保存在存储器中；j.微处理器(3)将实时料位图像、与料位图像相对应的真实料位值、料位真实值的变化趋势和报警记录同时显示在显示屏(4)上。
附
图1为数字视频料位计的结构框图。
附图2为数字视频料位计的工作原理框图。
附图3为数字视频料位计的软件流程框图。
下面结合附图并以检测煤粉仓煤粉料位为实例对本发明作进一步详述数字视频料位计由视频输入器(1)、图像采集卡(2)、微处理器(3)和显示屏(4)组成。视频输入器(1)，可以是标准速率、非标准速率、线阵、面阵视频摄像机、激光、X光机、声纳或可获取图像的标准器件。视频输入器(1)将煤粉料位模拟或数字图像通过电缆或数据总线传送至图像采集卡(2)，图像采集卡通过数据总线将数字图像传送至微处理器(3)，料位图像在微处理器(3)中经处理和分析得到当前料位值，料位值和料位图像可存储在微处理器(3)中同时可在显示屏(4)上显示或通过内置通信口进行远程传输。本发明的视频输入器(1)、图像采集卡(2)、微处理器(3)、显示屏(4)均是可直接购置的标准器件。料位计安装在被测介质附近或控制中心，采用直接视频电缆连接时料位计与被测物料间的距离通常不超过300米，采用邮电线路、计算机网络线路、光缆或无线通信连接时，间距可达通信线路长度的物理极限。
利用机器视觉技术检测煤粉仓煤粉料位采用下列步骤a.把视频输入器(1)对准煤粉仓煤粉；b.将视频输入器(1)连接到料位计的图像采集卡(2)的视频输入端；c.将欲执行料位检测任务的机器视觉料位图像分析处理程序(附图3所示)存入该料位计微处理器(3)的程序存储器中；d.启动该料位计系统的微处理器(3)，CPU按程序初始化料位计的图像采集卡(2)；e.微处理器(3)控制图像采集卡(2)按系统预先设定的或由用户设定的采样周期采集视频输入器(1)视场内的煤粉仓煤粉料位图像；f.微处理器(3)对煤粉料位图像进行处理并分析出当前料位图像的料位值；g.微处理器(3)将当前煤粉仓煤粉料位图像的料位值与标定的刻度计进行比较从而计算出当前煤粉仓煤粉料位的真实值；h.如果检测到的当前煤粉仓煤粉料位真实值超过了用户设定的报警线位，则启动声音或提示报警；i.微处理器(3)将所需的料位图像、料位真实值的变化趋势和报警记录保存在存储器中；j.微处理器(3)将实时煤粉仓煤粉料位图像、与料位图像相对应的真实料位值、料位真实值的变化趋势和报警记录同时显示在显示屏(4)上。
本发明与现有技术相比具有以下优点1.可实时自动检测料位值同时提供被测料位直观的真彩色图像；2.料位计与被测物料没有直接物理连接，避免了因被测物料腐蚀或非常温常压状态下对料位计的直接影响，并且料位计安装、调试、运行、维护都可以在被测物料正常工作时完成，不需要进行任何设备的改装；3.数字化使得料位计既可以与中心控制室上位监控管理系统连接，提供决策管理信息，又可以与下位控制机构连接，改善工艺过程，同时又可以独立运行；4.可对被测物料进行点状、线状或面状检测，检测精度可达微米等级；5.采样周期可人工从毫秒调节到秒、分、时；6.可记录和显示被测料位变化趋势；7.可设置上下限和多限位警示，是一种保障安全生产和提高生产效率的技术举措。
权利要求
利用机器视觉技术检测料位的数字视频料位计，其特征在于数字视频料位计由视频输入器(1)、图像采集卡(2)、微处理器(3)和显示屏(4)相互连接而成，检测料位采用下列步骤a.把视频输入器(1)对准被测物料；b.把视频输入器(1)连接到料位计的图像采集卡(2)的视频输入端c.将欲执行料位检测任务的机器视觉料位图像分析处理程序存入该料位计微处理器(3)的程序存储器中；d.启动该料位计系统的微处理器(3)，CPU按程序初始化料位计的图像采集卡(2)；e.微处理器(3)控制图像采集卡(2)按系统预先设定的或由用户设定的采样周期采集视频输入器(1)视场内的料位图像；f.微处理器(3)对料位图像进行处理并分析出当前料位图像的料位值；g.微处理器(3)将当前料位图像的料位值与标定的刻度计进行比较从而计算出当前料位的真实值；h.如果检测到的当前料位真实值超过了用户设定的报警线位，则启动声音或提示报警；i.微处理器(3)将所需的料位图像、料位真实值的变化趋势和报警记录保存在存储器中；j.微处理器(3)将实时料位图像、与料位图像相对应的真实料位值、料位真实值的变化趋势和报警记录同时显示在显示屏(4)上。
全文摘要
本发明涉及一种数字视频料位计,属机器视觉技术领域。数字视频料位计由视频输入器(1)、图像采集卡(2)、微处理器(3)和显示屏(4)相互连接而成。采用机器视觉技术检测固体物料料位,其检测料位步骤为料位图像采集、数字图像处理和分析、存储显示。该料位计具有非接触无损,检测区域广,检测精度可达微米级,多限位报警,采样周期可调,数字记录,工作可靠,易于使用和维护,既可直观显示现场料位真彩色图像,又可实时检测当前料位变化值等优点。可广泛应用于各行业自动监测固体物料料位变化。
文档编号G01F23/00GK1378068SQ01107328
公开日2002年11月6日 申请日期2001年4月5日 优先权日2001年4月5日
发明者李一民, 潘晓露 申请人:昆明利普机器视觉工程有限公司