一种卷接机接装纸的图像检测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110953985A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201911178129.0(22)申请日2019.11.27(71)申请人湖北中烟工业有限责任公司地址430000湖北省武汉市东西湖金山大道1355号(72)发明人吴成刚陈秀峰张瑞萍杨尘石坤(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人许莲英(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01B11/02(2006.01)B07C5/342(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种卷接机接装纸的图像检测系统(57)摘要本发明提出了一种基于卷接机接装纸的图像检测系统，本发明包括：图像传感器、控制器、工控机、卷接机构成，控制器根据卷接机提供的烟支同步信号产生图像传感器中相机和光源的触发信号给图像传感器，图像传感器采集烟支图像，并将烟支图像传送到工控机进行分析处理计算出烟支接装纸的长度，对超差烟支给控制器发出剔除信号。本发明可以在线检测每一支烟的接装纸长度，将长度超过允差的烟支剔除。CN110953985ACN110953985A权利要求书1/1页1.一种卷接机接装纸的图像检测系统，其特征在于，包括：工控机、图像传感器、控制器、卷接机构成；所述的工控机、图像传感器、控制器构成依次通过有线方式连接；所述图像传感器由相机、镜头、光源、直角三棱镜构成；所述控制器与所述卷接机连接；所述相机采用工业面阵相机，并采用千兆网接口与所述工控机连接；所述直角三棱镜将光路转折90度；所述光源直接安装在底板上，所述底板的底部安装高透视窗，使得传感器结构紧凑；所述图像传感器可以和鼓轮平行布局，视窗的中心正对于切口，横截面尺寸50mm*50mm；所述控制器与所述工控机通过USB接口连接，一路光源电源输出口驱动频闪灯，与所述卷接机连接以接受烟丝烟支同步信号，并给所述相机提供触发信号，将剔除信号传输至所述卷接机。2.一种利用权利要求1所述的卷接机接装纸的图像检测系统进行卷接机接装纸的图像检测方法，其特征在于：所述控制器采集所述卷接机的烟丝烟支同步信号，并向所述图像传感器的相机传输触发信号以采集烟支图像，所述图像传感器将采集的信号传输至所述工控机；所述工控机识别出内外排烟支的切口位置以及内外排烟支接装纸的搭接位置，并计算内外排烟支接装纸长度，根据设定的允差发出剔除指令至工控机，由工控机将剔除指令传输至所述控制器，所述控制器产生剔除信号并传输至所述卷接机；所述工控机识别出内外排烟支的切口位置，具体为：第n对烟图像使用边沿查找算法根据烟支接装纸与切口部分灰度差异找到烟支的切口位置；其中，Xn1为第n对烟图像中内排烟支切口边缘线，反应的是内排烟支的切口位置；其中，Xn2为第n对烟图像中外排烟支切口边缘线，反应的是外排烟支的切口位置；所述工控机识别内外排烟支接装纸的搭接位置，具体为：使用边沿查找算法根据接装纸与卷烟纸部分灰度区别找到接装纸的搭接位置；其中，Xn0为第n对烟图像中内排烟支接装纸边缘线，反应的是内排烟支接装纸的搭接位置；其中，Xn3为第n对烟图像中外排烟支接装纸边缘线，反应的是外排烟支接装纸的搭接位置；所述工控机计算内外排烟支接装纸长度，具体为：内排烟支接装纸长度为：Dn1＝Xn1-Xn0外排烟支接装纸长度为：Dn2＝Xn3-Xn2所述工控机根据设定的允差发出剔除信号，具体为：计算烟支接装纸长度误差为：dn＝|Dn2-Dn1|/2其中，ε为设定的允差；如果dn>ε，由工控机将剔除指令传输至所述控制器，所述控制器产生剔除信号并传输至所述卷接机。2CN110953985A说明书1/4页一种卷接机接装纸的图像检测系统技术领域[0001]本发明属于烟草技术领域，尤其涉及一种卷接机接装纸的图像检测系统。背景技术[0002]烟支接装纸长度是重要的外观质量指标。卷接机运行速度快，每秒需要检测约100至200只烟支的接装纸长度，高速非接触测量，机器视觉是首选。在卷接机烟支运行路径中，经过最终分切后才能开始检测接装纸长度，至剔除鼓轮止，在这个路径中，过渡鼓轮上方有空间并且能同时拍摄到内外排烟支，可以获取切口位置和接装位置，可获得的信息量最大，是测量接装纸长度最理想的位置。该位置空间仍然有限，只有通过特殊的光路设计才能解决安装空间的问题，我们采用直角三棱镜将光路转折，使得传感器呈管状与鼓轮平行布局，传感器巧妙地将相机、镜头、光源集成在一体，不仅解决了安装空间的问题也解决了防尘问题。利用图像携带的大量信息，不仅可以测量出每支烟的接装纸长度，还可以利用时间轴将切口和接装位置轨迹计算出来，根据轨迹的变化及其规律判断出切刀和接装纸纸路运行的状况。[0003]现有技术方