[发明专利]一种智能注水装置及方法

权利要求书

1.一种智能注水装置，其特征在于，包括：

容器放置区，其包括用于承载容器的台面以及位于所述台面上方且与所述台面呈相对位置关系的顶面；

出水管，其用于向容器注水；

红外光源，其安装在所述容器放置区的所述顶面，向所述台面和放置在所述台面上的容器发射红外光束；

红外图像传感器，其安装在所述容器放置区的所述顶面，接收反射回的红外光束，以计算出深度数据，并形成深度信息平面图；

控制器，其从所述深度信息平面图中找出深度数据发生明显跳跃的临界像素点，并从中选出能形成封闭曲线的临界像素点形成容器的上缘轮廓；所述临界像素点的深度数据是出现明显跳跃的深度数据中数值小的深度数据；在所述容器的上缘轮廓中选择深度数据最大值作为容器上缘最低点的深度h2；所述控制器在确定出所述容器上缘最低点的深度h2后，控制所述出水管打开，向所述容器注水，并检测深度信息平面图中深度数据出现动态连续变化的区域，选择所述区域中深度数据最小值作为液面深度h4；所述控制器在检测到h4-h2≤设定阈值时，控制所述出水管停止注水。

2.根据权利要求1所述的智能注水装置，其特征在于，所述控制器在确定出所述容器的上缘轮廓后，从由所述上缘轮廓环绕在内的深度信息平面图中找出深度数据最大值作为容器内底的深度h1，并计算出容器的内腔高度h=h1-h2。

3.根据权利要求2所述的智能注水装置，其特征在于，还包括显示屏，所述控制器计算注水高度d=h1-h4，并控制所述显示屏显示所述注水高度d。

4.根据权利要求1所述的智能注水装置，其特征在于，在注水过程中，所述控制器检测所述深度信息平面图中深度数据出现动态连续变化的区域是否至少部分地位于所述容器的上缘轮廓所环绕的区域内，若是，则保持正常的注水过程；否则，立即控制所述出水管关闭，停止注水。

5.根据权利要求1所述的智能注水装置，其特征在于，在注水过程启动前，所述控制器若从所述深度信息平面图中找出的临界像素点能形成多条封闭曲线，则从所述临界像素点中选出深度数据最小的临界像素点，并将所述深度数据最小的临界像素点所在的封闭曲线作为容器的上缘轮廓。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能注水装置，其特征在于，还包括流量传感器，安装在所述出水管上，用于检测本次注水过程的实时注水量，并传输至所述控制器；所述控制器控制智能注水装置上的显示屏显示所述实时注水量。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的智能注水装置，其特征在于，还包括指令输入单元，连接所述控制器；所述控制器在通过指令输入单元接收到注水指令时，首先控制所述出水管保持关闭状态，并启动所述红外光源和红外图像传感器运行，直到计算出所述容器上缘最低点的深度h2后，控制所述出水管打开，向所述容器注水；若所述控制器在规定时间内无法计算出所述容器上缘最低点的深度h2，则输出报警，并启动手动注水过程。

8.一种智能注水方法，其特征在于，包括：

在用于承载容器的台面的上方设置红外光源和红外图像传感器；

利用红外光源向所述台面和放置在所述台面上的容器发射红外光束；

利用红外图像传感器接收反射回的红外光束，以计算出深度数据，并形成深度信息平面图；

从所述深度信息平面图中找出深度数据发生明显跳跃的临界像素点，并从中选出能形成封闭曲线的临界像素点形成容器的上缘轮廓；所述临界像素点的深度数据是出现明显跳跃的深度数据中数值小的深度数据；

在所述容器的上缘轮廓中选择深度数据最大值作为容器上缘最低点的深度h2；

向所述容器注水，并检测深度信息平面图中深度数据出现动态连续变化的区域，选择所述区域中深度数据最小值作为液面深度h4；

在h4-h2≤设定阈值时，停止注水。