一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统的制作方法

本发明属于面包计数管理，具体为一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统。

背景技术：

1、面包是许多人日常饮食的主要组成部分，由于其提供了碳水化合物、纤维和能量，且易于储存和携带，因此在快节奏的生活中很受欢迎，这意味着面包生产需求越来越旺盛。

2、伴随着机械化在加工生产过程中的广泛利用，为了满足面包日益旺盛的生产需求，面包生产也应用上了机械化方式，使得面包的生产数量也得到了较大提升，为了准确掌握每次生产的面包数量，有效控制生产进度和生产量，有必要进行面包生产计数。

3、由于机械化方式下生产的面包数量一般都比较庞大，使用人工计数不仅会加重相关人员的工作量，且持续的手动计数可能导致操作员疲劳，从而增加出错的机会，在这种情况下产生的现有面包生产计数方式为在面包生产线上安装计数终端，具体为摄像装置，利用机器视觉技术对传送到计数终端安装位置的面包进行捕捉计数，但这种计数方式存在以下缺陷：第一、在进行面包计数时未对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其无法与计数终端的计数机制相适配，存在传送速度过快时计数终端难以跟踪和计数每个面包的情况，从而在一定程度上影响了计数结果的准确度。

4、第二、计数终端的安装数量只有一个，一旦发生计数失误时无法识别到，会对计数结果的准确性造成累积影响。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，包括：计数终端设置模块，用于在面包生产线上划定采集位置，并根据采集位置设置第一计数终端，并在面包生产线末端对应的存放区设置第二计数终端，同时基于将采集位置与存放区之间的面包生产线划为扫描区，并在扫描区上设置扫描终端。

3、适配传送速度解析模块，用于分别获取第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长，由此解析适配传送速度。

4、面包传送过程计数模块，用于将当前批次生产的面包按照设定的相邻两个面包间隔距离依次放置在面包生产线上，由面包生产线按照适配传送速度传送到采集位置时利用第一计数终端进行计数处理。

5、面包传送末端计数模块，用于当面包传送到存放区时利用第二计数终端进行计数处理。

6、面包计数控制模块，用于记录面包首次放置在面包生产线上的时间，记为起始计数时刻，并结合人工设定的计数间隔时长得到若干分析时刻，同时实时获取当前时刻，在当前时刻到达某分析时刻时控制面包生产线暂停运行。

7、参考管理库，用于存储参考单位计数时长对应传送速度，存储各种连接方式对应的参考信息传递时长区间。

8、面包计数分析模块，用于在各分析时刻利用扫描终端识别扫描区内是否存在面包，并根据识别结果分别从第一计数终端和第二计数终端获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值，并进行相互对比，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值相同，则控制面包生产线继续运行，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值不同，则将该分析时刻记为异常分析时刻，进而在异常分析时刻进行异常计数终端识别，同时进行计数纠正。

9、面包总计显示模块，用于在当前批次面包传送完毕之后依据第一计数终端与第二计数终端的面包计数值进行面包总计，并进行显示。

10、在一种可替换的实施方式中，所述第一计数终端为三维摄像仪，第二计数终端为重量传感器和计数器，其中第一计数终端和第二计数终端分别内置信号源、接收器和计时器，且第一计数终端内置的信号源与第二计数终端内置的接收器对应，第二计数终端内置的信号源与第一计数终端内置的接收器对应，第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接，同时第一计数终端与第二计数终端由总控中心控制。

11、在一种可替换的实施方式中，所述解析适配传送速度如下过程：

12、将第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长进行对比，从中选取最大单位计数时长作为有效单位计数时长。

13、将有效单位计数时长结合参考管理库中参考单位计数时长对应传送速度通过解析模型，计算出适配传送速度，式中、分别表示为有效单位计数时长、参考单位计数时长、表示为参考单位计数时长对应的传送速度。

14、在一种可替换的实施方式中，所述第二计数终端的单位计数时长获取方式为：分别获取第二计数终端中重量传感器与计数器的型号，由此得到重量传感器与计数器的检测响应时长。

15、获取重量传感器与计数器的连接方式，并与参考管理库中各种连接方式对应的参考信息传递时长区间进行匹配，进而将匹配成功的参考信息传递时长区间作为适配信息传递时长区间。

16、从适配信息传递时长区间中提取中位信息传递时长作为适配信息传递时长。

17、将重量传感器、计数器的检测响应时长与适配信息传递时长进行累加，得到第二计数终端的单位计数时长。

18、在一种可替换的实施方式中，所述利用第一计数终端进行计数处理具体实现过程如下：当面包传送到采集位置时利用第一计数终端对面包进行三维图像采集，同时将面包三维图像在存储空间进行存储，并记录存储时间。

19、统计第一计数终端存储空间内存在的面包三维图像数量，即为面包计数值。

20、在一种可替换的实施方式中，所述利用第二计数终端进行计数处理实现过程如下：基于设定的相邻两个面包间隔距离设置第二计数终端中重量传感器的检测间隔时长，其中，式中可调因子取值区间为，且通过人工设定。

21、当面包传送到存放区时利用第二计数终端中的重量传感器按照检测间隔时长实时检测存放区重量，并与上一检测时刻的存放区重量进行对比，得到各检测时刻的存放区重量差。

22、将各检测时刻的存放区重量差与预配有效重量差进行对比，若某检测时刻的存放区重量差大于或等于预配有效重量差，则由第二计数终端中的计数器在原先计数基础上加一，计数器显示的数值即为面包计数值。

23、在一种可替换的实施方式中，所述获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值参见下述过程：s1、利用扫描终端对扫描区进行扫描，形成各分析时刻对应的扫描图像，并识别扫描图像中是否存在面包，若某分析时刻对应的扫描图像中不存在面包，则执行s2，反之执行s3。

24、s2、分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值作为该分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值。

25、s3、从该分析时刻的扫描图像中提取面包轮廓，进而统计提取的面包轮廓数量，此时分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值，并将第一计数终端提取的面包计数值与面包轮廓数量相减，作为该分析时刻对应的第一有效计数值，将第二计数终端中提取的面包计数值作为该分析时刻对应的第二有效计数值。

26、在一种可替换的实施方式中，所述第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接的具体体现过程如下：当第一计数终端采集到面包三维图像进行存储时利用计时器记录存储时间。

27、获取扫描区的长度，并结合适配传送速度计算出面包由采集位置传送到存放区的时长，记为传送时长。

28、将存储时间与传送时长相加，得到信号发送时间，进而利用第一计数终端内置的信号源在信号发送时间向第二计数终端内置的接收器发送信号。

29、当第二计数终端的计数器数值加一时利用第二计数终端内置的信号源在此刻向第一计数终端内置的接收器发送信号。

30、在一种可替换的实施方式中，所述异常计数终端识别包括下述识别过程：在异常分析时刻提取第二计数终端内置接收器的信号接收记录，并从计数器的计数记录中提取数值加一时间，记为计数时间。

31、将第二计数终端对应各条信号接收记录的接收时间与计数器计数记录的计数时间进行对比，形成第二计数终端对应信号接收记录与计数器计数记录的对应关系，若某条信号接收记录与计数器计数记录未形成对应关系，则识别异常计数终端为第二计数终端。

32、在异常分析时刻提取第一计数终端内置接收器的信号接收记录，并从中提取信号接收时间。

33、从第一计数终端的存储空间内提取面包三维图像存储记录，并从中提取存储时间。

34、将第一计数终端对应各条信号接收记录的信号接收时间结合传送时长与面包三维图像存储记录的存储时间进行对比，形成第一计数终端的信号接收记录与面包三维图像存储记录的对应关系，若某条信号接收记录未与面包三维。图像存储记录对应上，则识别异常计数终端为第一计数终端。

35、在一种可替换的实施方式中，所述计数纠正的实施方式为：利用总控中心将异常计数终端的有效计数值按照正常计数终端的有效计数值进行更正。

36、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过在面包生产线上设置第一计数终端，在面包生产线的末端存放区设置第二计数终端，实现了面包传送过程与传送结束的双重计数，并通过将两计数终端的计数结果进行对比，能够识别到计数失误，避免对计数结果的准确性造成累积影响，同时基于两计数终端的计数结果分析能够对异常计数终端的计数结果进行智能纠正，避免计数失误的持续性发生，使得面包计数结果更加准确可靠。

37、（2）本发明基于第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其能够与计数终端的计数机制相适配，最大限度避免出现传送速度过快时计数终端难以跟踪和计数每个面包的情况，为计数结果的准确度提供了前端保障。

38、（3）本发明通过将面包在生产线传送计数的过程进行计数阶段划分，形成若干分析时刻，进而在各分析时刻将第一计数终端的计数结果与第二计数终端的计数结果进行对比，从而根据对比结果进行各分数时刻的计数失误识别，实现了计数失误的实时识别，大大提高了计数失误识别与纠正的及时度，能够有效降低计数失误的流转率。

39、（4）本发明在面包传送过程中设置的第一计数终端为三维摄像仪，利用的是机器视觉技术，在传送末端设置的计数终端为重量传感器与计数器，利用的是重量感应技术，通过在不同的计数位置设置贴合的计数终端更加适宜、合理，相比较选用统一的计数设备该设置方式能够提高计数结果的准确性、可靠性。