[发明专利]一种基于图像处理的卷烟激光打标系统和方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的卷烟激光打标系统，其特征在于，包括摄像机、打标平台、用于检测及控制的计算机系统、支架系统及多个激光打标机；

其中，摄像机与多个激光打标机头固定在支架系统上，打标平台包括用于传输卷烟的传送带，传送带上设置打标区，摄像机的摄像头及多个激光打标机头以指定方向朝向传送带，摄像机通过计算机的视频采集卡连接到计算机系统，计算机系统接收摄像头实时采集的卷烟图像，通过图像边缘检测算法逐帧检测卷烟位置、形状、移动速度、倾斜角，跟踪检测卷烟，计算卷烟到达打标区的时间，并根据卷烟位置、形状、倾斜角、到达打标区时间、相应卷烟的指定打标位置、打标内容生成针对该卷烟的打标图像，预测卷烟进入打标区后的位置，在卷烟进入打标区时，计算机系统将打标图像按照卷烟在打标区的位置进行拆分，将处于激光打标机光线覆盖范围的打标图像发送到对应的激光打标机，并控制接收到打标图像的激光打标机同时并行打标。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的卷烟激光打标系统，其特征在于，还包括有害气体处理装置，所述有害气体处理装置包括吹风口、吸风口和过滤网；其中，所述吹风口设置于所述传送带一侧的下方，吸风口设置于所述传送带另一侧，且相对所述吹风口设置，所述吹风口持续吹风，吸风口持续吸风，形成空气风道，所述打标区位于空气风道上，以吸收激光打标产生的有害气体。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的卷烟激光打标系统，其特征在于，所述计算机系统还包括显示屏，用以实时显示状态信息；其中，所述状态信息包括：显示已打标卷烟的数目、待打码卷烟的数目、工作时间、传送带速度、工作状态是否正常、当前需打标内容，同时包括动态视频图像信息；所述动态视频图像信息包括由摄像机直接摄入的动态图像、卷烟特征值边缘图像、待打标的图像，屏幕上显示的动态图像由上述三部分内容叠加形成。

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的卷烟激光打标系统，其特征在于，每一激光打标机均连接至一多激光头冗余装置，所述多激光头冗余装置连接至计算机系统；当多个激光打标机其中一个或几个发生故障，则将相应的激光打标机设置为故障，则计算机系统生成的打标图像停止将拆分的打标图像发送到故障的激光打标机。

5.根据权利要求4所述的基于图像处理的卷烟激光打标系统，其特征在于，所述多激光头冗余装置还用于控制激光打标机定时休息；当激光打标机处于故障或者处于休息状态时，至少保证多个激光打标机其中之一者处于工作状态。

6.一种基于图像处理的卷烟激光打标方法，利用如权利要求1-5所述的卷烟激光打标系统进行卷烟激光打标，其特征在于，包括：

开启计算机系统、达标平台传送带、摄像机及激光打标机，计算机系统接收需打标的数据，需打标的数据至少包括待打标卷烟数量和打标图像信息；

摄像机在卷烟沿传送带移动时，实时拍摄卷烟图像，计算机系统实时接收连接视频采集卡的摄像机采集的卷烟图像，逐帧检测卷烟图像，根据图像边缘检测算法计算卷烟的完整矩形边缘特征值；

提取完整矩形边缘特征值，并与预先存储的所有类型卷烟特征值进行校验，得到卷烟位于传送带的具体位置及倾斜角度，同时为其生成一个唯一的GUID以进行标识，并对GUID进行跟踪检测；

通过对图像的逐帧检测及GUID标识，对进入摄像机拍摄范围的每条卷烟进行跟踪，并计算得出移动距离，移动的速度及到达打标区域的时间；

根据激光打标机覆盖范围、打标的内容、打标位置、待打标的卷烟形状、位置、倾斜角度及其到达打标区的时间设置、生成打标图像；其中，若卷烟进入打标区时角度倾斜，通过对打标图像进行旋转、平移、对接，以将打标图像打到卷烟包装的指定位置；

计算机系统根据激光打标机的位置及覆盖范围，将打标图像拆分，并发送到各相应的激光打标机，根据卷烟进入打标范围的时间，控制接收到打标图像的激光打标机并行工作，在卷烟表面打上相应的内容。

7.根据权利要求6所述的基于图像处理的卷烟激光打标方法，其特征在于，在控制接收到打标图像的激光打标机并行工作，在卷烟表面打上相应的内容的同时，控制空气风道覆盖打标区的有害气体处理装置对激光打标机打印打标图案时产生的有害气体进行吸收处理。