一种基于封口机的视觉对位系统的制作方法

本发明涉及对位系统，具体涉及一种基于封口机的视觉对位系统。

背景技术：

1、封口机的视觉对位系统是一种自动化控制系统，用于在包装生产中将袋子或盒子定位到正确的位置，以确保精准的封口和包装，视觉对位系统通常由摄像头、图像处理软件和机器控制系统组成。

2、在使用视觉对位系统时，摄像头会捕捉袋子或盒子的图像，并将其发送给图像处理软件进行分析，使用图像处理技术来确定包装的准确位置，然后，机器控制系统使用这些信息来调整封口机的位置和角度，以确保封口或包装操作的准确性。

3、在封口机运行时，对位系统拍摄袋子或盒子的图像，图像处理软件会对图像进行处理和分析，以确定包装的位置和方向，机器控制系统将根据图像处理软件的分析结果，调整封口机的位置和角度，以确保包装在正确的位置，然而，在视觉对位系统实际运行中，存在众多的影响因素，这些影响因素会导致采集图像异常，使得视觉对位系统无法准确的进行对位，此时封口机继续运行时，容易造成产品封口错位，降低产品质量，从而增加产品加工成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于封口机的视觉对位系统，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于封口机的视觉对位系统，包括第一采集模块、计算模块、预警模块、控制模块、第二采集模块以及图像处理模块；

3、第一采集模块：在视觉对位系统使用时，采集与图像质量相关的多源数据；

4、计算模块：对多源数据进行预处理后，综合分析多源数据并建立预警系数；

5、预警模块：设定预警阈值，将预警系数与预警阈值进行对比，并依据对比结果判断发出运行信号或预警信号；

6、控制模块：接收运行信号时，发出采集指令并控制封口机构运行，控制模块接收预警信号时，发出警报提示并不控制封口机的封口机构运行；

7、第二采集模块：接收采集指令后，在封口机构运行时采集产品的图像；

8、图像处理模块：通过图像处理技术对图像进行分析，确定产品的包装特征，控制模块依据包装特征信息调节封口机构位置和角度。

9、在一个优选的实施方式中，所述第一采集模块包括若干摄像头以及传感设备，若干摄像头以及传感设备用于采集与图像质量相关的多源数据，多源数据包括设备参数以及环境参数，设备参数包括摄像头镜头污染度、传输电缆腐蚀度，环境参数包括光照波峰幅值以及环境颗粒物浓度。

10、在一个优选的实施方式中，所述计算模块将摄像头镜头污染度、传输电缆腐蚀度、光照波峰幅值以及环境颗粒物浓度通过公式建立预警系数，表达式为：

11、；

12、式中，为预警系数，为光照波峰幅值，为环境颗粒物浓度，为摄像头镜头污染度，为传输电缆腐蚀度，分别为光照波峰幅值、环境颗粒物浓度、摄像头镜头污染度以及传输电缆腐蚀度的比例系数，且。

13、在一个优选的实施方式中，所述光照波峰幅值的计算逻辑为：将摄像头拍摄的最佳光照强度标记为，摄像头识别图像拍摄光照强度范围标记为，且，光照传感器实时获取的光照强度标记为；

14、若，则光照波峰幅值；

15、若，则光照波峰幅值；

16、若或，则光照波峰幅值。

17、在一个优选的实施方式中，所述环境颗粒物浓度通过空气颗粒物在线监测仪实时监测；

18、所述摄像头镜头污染度的计算表达式为：；式中，表示镜头的初始亮度值，表示污染后的镜头亮度值。

19、在一个优选的实施方式中，所述传输电缆腐蚀度的计算表达式为：；式中，表示线缆外皮初始截面积，表示线缆外皮受腐蚀后的截面积，线缆外皮截面积利用红外测温技术进行在线实时监测。

20、在一个优选的实施方式中，所述预警模块设定预警阈值，将预警系数与预警阈值进行对比，并依据对比结果判断发出运行信号或预警信号；

21、若对比结果为预警系数预警阈值，所述预警模块判断系统运行状态优，依据该对比结果发出运行信号；

22、若对比结果为预警系数预警阈值，所述预警模块判断系统运行状态差，预警模块依据该对比结果发出预警信号。

23、在一个优选的实施方式中，所述控制模块包括控制单元以及评估单元；

24、控制单元：用于接收运行信号时，结合包装特征调节封口机构位置和角度，接收预警信号时，控制封口机构停机，并发出警报；

25、评估单元：在封口机构运行完成后，由于预警系数是实时采集的，通过公式计算视觉对位系统的失稳率，表达式为：

26、；

27、式中，为失稳率，为封口机构运行时间段内所有预警系数预警阈值的预警系数数量，为封口机构开始运行时间，为封口机构结束运行时间。

28、在一个优选的实施方式中，所述评估单元计算得到失稳率后，将失稳率与维护阈值进行对比；

29、若失稳率维护阈值，评估单元评估视觉对位系统的整体运行状态不稳定，则在封口机构运行完成后，对视觉对位系统进行全面维护；

30、若失稳率维护阈值，评估单元评估视觉对位系统的整体运行状态稳定，则采取定期维护的方式维护视觉对位系统。

31、在一个优选的实施方式中，所述图像处理模块包括处理单元、检测单元、分割单元、识别单元以及定位单元；

32、处理单元将采集到的图像进行预处理，检测单元对预处理后的图像进行边缘检测，提取出目标物体的边缘信息，分割单元根据预先设置的颜色阈值，将图像分割成不同颜色区域，得到目标物体的颜色信息，识别单元对分割后的图像进行形状识别，提取出目标物体的形状信息，定位单元据提取出的边缘、颜色和形状信息，对目标物体进行定位。

33、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

34、1、本发明通过第一采集模块在视觉对位系统使用时，采集与图像质量相关的多源数据，多源数据发送至计算模块，计算模块对多源数据进行预处理后，综合分析多源数据并建立预警系数，预警系数发送至预警模块，预警模块设定预警阈值，将预警系数与预警阈值进行对比，并依据对比结果判断发出运行信号或预警信号，当收到运行信号时，控制模块通过包装特征信息调节封口机的封口机构位置和角度，当收到预警信号时，则不控制封口机的封口机构运行，并发出警报提示，有效避免产品封口错位，提高产品的加工质量，降低产品加工成本；

35、2、本发明通过计算模块将摄像头镜头污染度、传输电缆腐蚀度、光照波峰幅值以及环境颗粒物浓度通过公式建立预警系数，将多源数据进行综合分析，有效提高数据的处理效率，并且在预警系数预警阈值时，发出预警提示，从而保障封口机的稳定运行；

36、3、本发明通过评估单元在封口机构运行完成后，由于预警系数是实时采集的，通过公式计算视觉对位系统的失稳率，然后依据失稳率与维护阈值的对比结果来判断视觉对位系统是否需要及时维护，有效保障视觉对位系统的运行稳定性。

技术特征：

1.一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：包括第一采集模块、计算模块、预警模块、控制模块、第二采集模块以及图像处理模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述第一采集模块包括若干摄像头以及传感设备，若干摄像头以及传感设备用于采集与图像质量相关的多源数据，多源数据包括设备参数以及环境参数，设备参数包括摄像头镜头污染度、传输电缆腐蚀度，环境参数包括光照波峰幅值以及环境颗粒物浓度。

3.根据权利要求2所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述计算模块将摄像头镜头污染度、传输电缆腐蚀度、光照波峰幅值以及环境颗粒物浓度通过公式建立预警系数，表达式为：

4.根据权利要求3所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述光照波峰幅值的计算逻辑为：将摄像头拍摄的最佳光照强度标记为，摄像头识别图像拍摄光照强度范围标记为，且，光照传感器实时获取的光照强度标记为；

5.根据权利要求4所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述环境颗粒物浓度通过空气颗粒物在线监测仪实时监测；

6.根据权利要求5所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述传输电缆腐蚀度的计算表达式为：；式中，表示线缆外皮初始截面积，表示线缆外皮受腐蚀后的截面积，线缆外皮截面积利用红外测温技术进行在线实时监测。

7.根据权利要求6所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述预警模块设定预警阈值，将预警系数与预警阈值进行对比，并依据对比结果判断发出运行信号或预警信号；

8.根据权利要求7所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述控制模块包括控制单元以及评估单元；

9.根据权利要求8所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述评估单元计算得到失稳率后，将失稳率与维护阈值进行对比；

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于封口机的视觉对位系统，其特征在于：所述图像处理模块包括处理单元、检测单元、分割单元、识别单元以及定位单元；

技术总结
本发明公开了一种基于封口机的视觉对位系统，涉及对位系统技术领域，包括第一采集模块、计算模块、预警模块、控制模块、第二采集模块以及图像处理模块；第一采集模块采集与图像质量相关的多源数据，计算模块对多源数据进行预处理后，综合分析多源数据并建立预警系数，预警系数发送至预警模块，预警模块设定预警阈值，将预警系数与预警阈值进行对比，并依据对比结果判断发出运行信号或预警信号，当收到运行信号时，控制模块通过包装特征信息调节封口机的封口机构位置和角度，当收到预警信号时，则不控制封口机的封口机构运行，并发出警报提示。本发明有效避免产品封口错位，提高产品的加工质量，降低产品加工成本。

技术研发人员：田亚波,孙策
受保护的技术使用者：济宁盛世照明电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13