[发明专利]一种对烟库内烟支排列错乱及倒装的检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟库内烟支排列错乱及倒装的检测系统及方法。

背景技术

在烟草行业的烟机设备中，GDX₂包装机所包装的烟支来源是通过上游的烟支输送装置，在整个输送过程中往往因为各种原因，会经常出现烟支排列错乱、横烟和倒装烟支的现象。通常情况下，这些非正常排列的烟支进入到烟库最下端时，利用光纤传感器的检测装置对烟库底端的烟支进行识别，当无烟支时，光线不被遮挡，此时装置发出信号使设备停机。操作人员需在设备停止后，通过人工把烟支整理好方可重新开机（此行为属于被动处理方式），这就导致设备的停机次数大大增加，设备有效作业率降低。致使操作人员在生产过程中需要花费大量的时间和精力，去关注烟库里的烟支输送和排列情况，劳动强度大，工作效率降低。另外，对倒装烟支（反装）的检测是烟机设备质量预防领域的一项空白，是卷烟产品包装工艺一直无法解决的难题。

发明内容

本发明一种烟库内烟支排列错乱及倒装的检测系统及方法的目的在于解决烟支进入烟库前对排列中出现的错乱、倒装现象无法及时发现的问题。

一种烟库内烟支排列错乱及倒装的检测系统，包括图像采集单元、显示器、图像处理单元、多通道视频信号控制器及报警单元；显示器和图像处理单元均与图像采集单元相连，多通道视频信号控制器和报警单元均与图像处理单元相连；图像采集单元至少包括两个摄像机，摄像机安装在烟支整理机构的两侧。

所述烟支整理机构采用低速、稳定、可靠的动力驱动，用于确保烟支到达成像时，烟支要有一个相对稳定的形状，避免系统会发生不检测或误检测，保证系统的正常检测。

一种烟库内烟支排列错乱及倒装的检测方法，采用上述的烟库内烟支排列错乱及倒装的检测系统，包括如下步骤：

步骤1：多通道视频信号控制器控制两个摄像机同时等间隔地采集烟支整理过程中的图像，依次对采集的两幅图像进行如下检测，首先检测烟支正面图像；

步骤2：将图像进行灰度处理，得到灰度图像A；

步骤3：对步骤2中得到的灰度图像A中的白色区域进行腐蚀操作，接着对该白色区域进行膨胀操作，从而将灰度图像A中烟支之间的孔隙形成的白色线条去除，得到图像B；

步骤4：对图像B进行二值化处理得到图像C；

步骤5：对图像C中出现的白色连通域的像素个数进行统计，每一个烟头或歪斜的烟支与一个连通域对应，利用摄像机的像素面积进行换算得到图像中每个像素的面积大小，累加白色连通区域中的像素个数，得到白色连通区域的面积大小；

步骤6：依次对白色连通区域面积大小进行判别；

1）若当前图像为位于烟支正面摄像机获取的烟支正面图像，则依次对图像中的每个白色连通域的面积S进行判别，如果S大于M，其中M为当前摄像机采集的烟支排列正常的图像中一支烟的烟头的像素面积，则判定当前白色连通域出现了烟支歪斜的情况，进入步骤7；否则，继续判断下一个白色连通域的面积是否属于正常范围，直到当前图像中的所有白色连通域被检测完后，返回步骤2，对同一时刻采集的第二幅图像进行检测；

2）若当前图像为位于烟支背面摄像机获取的烟支背面图像，则依次对图像中的每个白色连通域的面积S进行判别，如果0.6M<S<M范围内，其中M为当前摄像机采集的烟支排列正常的图像中一支烟的烟头的像素面积，则判定当前白色连通域出现了烟支倒装的情况，进入步骤7；否则，继续判断下一个白色连通域的面积是否属于正常范围，直到当前图像中的所有白色连通域被检测完后，返回步骤2，对同一时刻采集的第二幅图像进行检测；

步骤7：出现烟支排列异常情况，图像处理单元发出警报信号至报警单元，返回步骤1。

有益效果