[发明专利]一种基于多相机网络的箱缺条检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多相机网络的箱缺条检测装置及方法，属于烟草生产检验领域。

背景技术

长期以来，在卷烟厂装封箱机生产过程中，对箱缺条的检测一直备受卷烟厂的关注，传统的检测方法已难以适应现代化、自动化、高速度、高效率的需求。机器视觉技术的引入，解决了传统称重式、射线式、端部扫描式检测方法的弊端，为箱缺条的检测带来了新的解决方案。

申请号为200920041260.8，实用新型名称为“装封箱机烟箱缺条检测装置”，该检测装置包括CCD相机、红外线闪光光源、PC主机和报警装置。该检测装置利用红外光源发射的红外线将推送方向的烟垛影像发射给CCD相机，随后CCD相机将采集的烟垛图片传递给主机进行处理分析，当主机检查有烟条缺失情况时，控制报警器提示操作人员。该装置有以下几点缺陷：

(1)PC机由于功能较多，启动运行速度慢，成本较高，不适于工业应用；

(2)该装置是一套完整的设备系统，对于拥有多条流水线的卷烟厂来说，需要为每条流水线配备一套该装置，大大增加了企业的生产成本和资源消耗；不仅占据比较大的空间，同时由于设备的复杂性，还不利于维护管理。

发明内容

发明目的：本发明提出一种基于多相机网络的箱缺条检测装置及方法，同时适用于多条流水线，高速完成烟条码垛的装箱。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种基于多相机网络的箱缺条检测方法，包括以下步骤：

1)机器视觉检测软件开启，为相机网络中每台设备创建独立的工作线程，分配独立的资源；

2)根据相机设备滤波器中的相机配置参数枚举相机网络中的相机设备并设置在线相机参数；

3)当某条流水线上的烟垛进箱时，该组的IO控制板接收到推杆到位信号，转换成对应相机采集图像的触发信号，同时驱动该组中的光源进行频闪；

4)相机接收到采集图像的触发信号后开始图像采集，并将采集的图像数据通过千兆以太网线传送到检测软件中的图像处理单元，同时更新人机交互界面上的图像数据；

5)图像处理单元根据检测系统保存的参数对图像进行处理，将处理的结果标签贴在人机交互界面中的图像上。一旦检测到当前烟箱缺条或者缺垛时，工控机通过RS485与IO控制板通信，发出缺条或者缺垛的消息。图像处理单元对图像进行处理的具体过程如下：

6)IO控制板得到缺条或者缺垛消息后，与PLC通信，发出报警并停止封箱机工作的命令；

7)PLC接收到IO控制板发出的报警并停止封箱机工作的命令后，执行相关的动作，等待操作人员进行处理；

8)用机器视觉检测软件控制相机；

9)机器视觉检测软件增加相机接入或者移出相机网络自适应算法；

10)对相机掉线事件进行处理。

优选地，所述步骤1)中还包括：

1)从检测软件目录下读取相机网络中相机的参数配置文件；

2)将读取的相机配置参数压入到相机设备滤波器中；

3)循环为每台相机设备创建一个线程，专门为相机服务。

优选地，所述步骤2)中还包括：

1)根据检测系统需要的图像来源是灰度图还是彩色图，设置像素格式；

2)设置图像大小；

3)设置网络数据包大小以及传输过程中包与包之间的时间间隔；

4)关闭自动触发图像采集模式；

5)将图像获取模式设置为连续获取；

6)读取相机设备中缓存大小；

7)将图像数据流缓存的最大值设置为相机设备中缓存的大小；

8)注册缓存循环队列，用于保存图像数据。

优选地，所述步骤5)中还包括：

1)中值滤波，在保持图像原有清晰轮廓的同时，去除椒盐噪声；

2)线性平滑滤波；

3)图像增强，调整图像对比度；

4)多次腐蚀；

5)图像增强；

6)二值化；

7)标记结果；

8)对标记的结果进行筛选。

优选地，所述步骤8)中还包括：

1)对于相机网络中不在线的相机设备，循环执行枚举动作；

2)对于相机网络中已在线的相机设备，等待相机触发信号的到来，执行图像获取动作；

3)对于相机网路中的相机设备由在线状态变为不在线状态，检测软件首先接收该掉线相机的掉线事件消息，然后进行掉线事件处理，最后循环执行查找该相机动作；