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(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CN107044981A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201611186419.6(22)申请日2016.12.20(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号浙江工业大学(72)发明人陈建胡俊康王建勇赵晓李鑫陈琨(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.G01N21/84(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法(57)摘要一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,包括如下步骤:步骤1、采集PE瓶图像,完成PE瓶图像预处理;步骤2、对预处理后的图像进行阈值分割,提取液面轮廓特征;步骤3、计算PE瓶二值图的竖直积分投影图;步骤4、寻找PE瓶二值图的液面最低点及其纵坐标;步骤5、根据瓶口到该点的距离与瓶身高度的比值,计算PE瓶充装率。该方法可检测非直线液面线状态下的PE瓶充装率。本发明提供一种精度较高、工作效率较高的基于机器视觉的PE瓶充装率检测方法。CN107044981ACN107044981A权利要求书1/1页1.一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述检测方法包括如下步骤:步骤1、采集PE瓶图像,完成PE瓶图像预处理;步骤2、对预处理后的图像进行阈值分割,提取液面轮廓特征;步骤3、计算PE瓶二值图的竖直积分投影图;步骤4、寻找PE瓶二值图的液面最低点及其纵坐标;步骤5、根据瓶口到该点的距离与瓶身高度的比值,计算PE瓶充装率。2.如权利要求1所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述的步骤1中,采用中值滤波和拉普拉斯锐化对采集到的PE瓶图像预处理。3.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述的步骤2中,选择迭代最佳阈值法对预处理后的PE瓶图像进行阈值分割,得到PE瓶的液面轮廓特征。4.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述的步骤3中,提取图像的每个像素f(x,y)点的值,然后对y求得图像的水平投影,得到PE瓶的竖直积分投影图。竖直投影是将原图像二值图投影到水平XOY,X轴与图像像素坐标系的横坐标U一致,纵坐标Y为任意一个U所在竖直直线上图像的像素值之和。5.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述的步骤4中,任意取N条Y方向的水平线,该直线与竖直投影图上的两个交点的横坐标可以定fd义为Xi,XI,以得到原二值图像在竖直投影图上的中心横坐标Xm为:在得到瓶身中心线横坐标Xm.的位置后,需要寻找液面最低点,在二值图上以横坐标为Xm,遍历该坐标所在竖直直线,当像素值第一次由0变为1,时即可判断该点为Xm所在竖直方向的液面最低点,当像素值第二次由0变为1时,该点为瓶口的中心点。6.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法,其特征在于:所述的步骤5中,通过两点分别作水平方向的直线,根据两条直线的间距即可确定液面在像素坐标系下的距离,通过像素坐标系下的两点坐标差可得到的两直线在像素坐标系下的间距D1,瓶身在像素坐标系下的高度定为D2,瓶身的实际高度为D3,合格液面高度为Dh,b%为测量液面高度与合格液面高度比;b%=[D3-(D1/D2)×D3-DN/DN]设定液面高度检测可允许的波动范围为a%,通过判断下式是否成立,如果成立则判断PE瓶内液面高度达标:b%≤a%。2CN107044981A说明书1/3页一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法技术领域[0001]本发明属于图像处理技术领域,特别涉及一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法。背景技术[0002]传统的灌装瓶质量检测是通过人工灯光检验,员工在流水线上利用肉眼查看。但是这种方式从效率到精度以及人工视觉疲劳各方面都达不到检测标准,尤其在大批量生产检测的情况下,往往导致遗漏和误判的情况,导致部分不合格的瓶装饮料流入市场,影响企业形象。[0003]随着计算机领域的水平提高,图像处理技术的不断成熟,机器视觉技术已经被广泛应用到流水线上的产品质量检测与分拣中。机器人搭配视觉系统使得系统柔性化程度更高,机器人代替传动的分拣机构,减少了机械设计的难度,便于维修,可以作为独立单元,移植到任意的流水线或者其他工位。而视觉系统具有图像处理功能,可以针对不同规格和不同要求的产品检测和识别。但由于国内机器视觉检测设备研发较晚,主要依赖进口,而进口设备价格昂贵,后期维护费用高,且大多数设备不具有在线检测并完成分拣的工艺要求。发明内容[0004]为了克服已有PE瓶充装率检测采用人工方式的精度较低、工作效率较