專利名稱：一種對煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煙草行業(yè)的煙機(jī)設(shè)備中，GDX2包裝機(jī)所包裝的煙支來源是通過上游的煙支輸送裝置，在整個輸送過程中往往因?yàn)楦鞣N原因，會經(jīng)常出現(xiàn)煙支排列錯亂、橫煙和倒裝煙支的現(xiàn)象。通常情況下，這些非正常排列的煙支進(jìn)入到煙庫最下端時，利用光纖傳感器的檢測裝置對煙庫底端的煙支進(jìn)行識別，當(dāng)無煙支時，光線不被遮擋，此時裝置發(fā)出信號使設(shè)備停機(jī)。操作人員需在設(shè)備停止后，通過人工把煙支整理好方可重新開機(jī)(此行為屬于被動處理方式)，這就導(dǎo)致設(shè)備的停機(jī)次數(shù)大大增加，設(shè)備有效作業(yè)率降低。致使操作人員在生產(chǎn)過程中需要花費(fèi)大量的時間和精力，去關(guān)注煙庫里的煙支輸送和排列情況，勞動強(qiáng)度大，工作效率降低。另外，對倒裝煙支(反裝)的檢測是煙機(jī)設(shè)備質(zhì)量預(yù)防領(lǐng)域的一項(xiàng)空白，是卷煙產(chǎn)品包裝工藝一直無法解決的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型一種煙庫內(nèi) 煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)的目的在于解決煙支進(jìn)入煙庫前對排列中出現(xiàn)的錯亂、倒裝現(xiàn)象無法及時發(fā)現(xiàn)的問題。一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)，包括圖像采集單元、顯示器、圖像處理單元、多通道視頻信號控制器及報警單元；顯示器和圖像處理單元均與圖像采集單元相連，多通道視頻信號控制器和報警單元均與圖像處理單元相連。所述圖像采集單元至少包括兩個攝像機(jī)，攝像機(jī)安裝在煙支整理機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。所述煙支整理機(jī)構(gòu)采用低速、穩(wěn)定、可靠的動力驅(qū)動，用于確保煙支到達(dá)成像時，煙支要有一個相對穩(wěn)定的形狀，避免系統(tǒng)會發(fā)生不檢測或誤檢測，保證系統(tǒng)的正常檢測。有益效果本實(shí)用新型一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖像采集單元、顯示器、圖像處理單元、多通道視頻信號控制器及報警單元；顯示器和圖像處理單元均與圖像采集單元相連，多通道視頻信號控制器和報警單元均與圖像處理單元相連；利用該系統(tǒng)通過對進(jìn)入煙庫前的煙支整理機(jī)構(gòu)上的煙支排列圖像進(jìn)行實(shí)時采集及識別，實(shí)現(xiàn)了煙庫檢測的自動化，并做到了提前報警，提前排除故障而不用停機(jī)，大大提高了設(shè)備的有效作業(yè)率；同時把操作人員的精力徹底解放出來，使操作人員有更多的時間去關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量；倒裝煙支的檢測填補(bǔ)了煙草包裝設(shè)備的空白，對提高產(chǎn)品質(zhì)量起到了很好的補(bǔ)充作用。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的煙支檢測流程圖；圖3為采用本實(shí)用新型所述的煙支排列檢測方法對煙支整理機(jī)構(gòu)正面獲取的煙支排列圖像進(jìn)行檢測處理的過程圖，其中，圖a為位于煙支整理機(jī)構(gòu)正面的攝像機(jī)采集的煙支排列圖；圖13為對圖a進(jìn)行灰度處理后的灰度圖；圖c為對圖b進(jìn)行腐蝕和膨脹操作后的效果圖；圖d為對圖c進(jìn)行二值化處理后的效果圖；圖4為采用本實(shí)用新型所述的煙支排列檢測方法對煙支整理機(jī)構(gòu)背面獲取的煙支排列圖像進(jìn)行檢測處理的過程圖，其中，圖a為位于煙支整理機(jī)構(gòu)背面的攝像機(jī)采集的煙支排列圖；圖13為對圖a進(jìn)行灰度處理后的灰度圖；圖c為對圖b進(jìn)行腐蝕和膨脹操作后的效果圖；圖d為對圖c進(jìn)行二值化處理后的效果圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示，為本實(shí)用新型一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括圖像采集單元、顯示器、圖像處理單元、多通道視頻信號控制器及報警單元；顯示器和圖像處理單元均與圖像采集單元相連，多通道視頻信號控制器和報警單元均與圖像處理單元相連；圖像采集單元至少包括兩個攝像機(jī)，分別安裝在煙支整理機(jī)構(gòu)的兩側(cè)；所述煙支整理機(jī)構(gòu)，用于對煙支流兩端進(jìn)行平整處理；煙庫內(nèi)的煙支是自由落體運(yùn)動，在輸送通道里煙支很多，形成了煙支流，煙支流的兩端會有明顯的凹凸產(chǎn)生，煙支整理機(jī)構(gòu)的拍板在煙支輸送通道墻板預(yù)留的空間里對煙支進(jìn)行間隔2秒的拍動，使煙支流的凹凸表面被拍平整，用于確保煙支到達(dá)成像檢測時，保持煙支表面平整。如圖2所示，為本實(shí)用新型一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)的檢測流程圖，本實(shí)施例中采用的攝像機(jī)的分辨率為640X480，其具體步驟如下:步驟1:從多通道視頻信號控制器控制兩個圖像采集單元同時等間隔的采集煙支整理過程中的圖像，依次對兩幅圖進(jìn)行如下檢測；步驟2:將圖像進(jìn)行灰度處理，得到灰度圖像A ;步驟3:對步驟2中得到的白色區(qū)域進(jìn)行腐蝕操作，接著對白色區(qū)域進(jìn)行膨脹操作，從而將圖中細(xì)的白色線條去除，得到圖像B ;步驟4:對圖像B進(jìn)行二值化處理；步驟5:對步驟4中的白色連通域的像素個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用相機(jī)像素進(jìn)行換算得到圖像中每個像素的面積大小，累加白色連通區(qū)域中的像素個數(shù)，得到白色連通區(qū)域的面積大?。徊襟E6:對白色連通區(qū)域面積大小進(jìn)行判別；I)若當(dāng)前圖像為位于煙支正面攝像機(jī)獲取的煙支正面圖像，則依次對圖像中的每個白色連通域的面積S進(jìn)行判別，如果S超過2000，當(dāng)前攝像機(jī)采集的煙支排列正常的圖像中一支煙的煙頭的像素面積大小為2000，則判定當(dāng)前白色連通域出現(xiàn)了煙支歪斜的情況，進(jìn)入步驟7 ;否則，繼續(xù)判斷下一個白色連通域的面積是否屬于正常范圍，直到當(dāng)前圖像中的所有白色連通域被檢測完后，返回步驟1，對下一幅圖像進(jìn)行檢測；2)若當(dāng)前圖像為位于煙支背面攝像機(jī)獲取的煙支背面圖像，則依次對圖像中的每個白色連通域的面積S進(jìn)行判別，如果S在1500 2000范圍內(nèi)，當(dāng)前攝像機(jī)采集的煙支排列正常的圖像中一支煙的煙頭的像素面積大小為2000，則判定當(dāng)前白色連通域出現(xiàn)了煙支倒裝的情況，進(jìn)入步驟7;否則，繼續(xù)判斷下一個白色連通域的面積是否屬于正常范圍，直到當(dāng)前圖像中的所有白色連通域被檢測完后，返回步驟2，對下一幅圖像進(jìn)行檢測；步驟7:出現(xiàn)煙支排列異常情況，圖像處理單元發(fā)出警報信號至報警單元，接著返回步驟6。如圖3所示，為采用本實(shí)用新型采用對位于煙支整理機(jī)構(gòu)正面獲取的煙支排列圖像進(jìn)行檢測處理的過程圖。圖3中圖a為位于煙支整理機(jī)構(gòu)正面的攝像機(jī)采集的煙支排列圖；圖b為對圖a進(jìn)行灰度處理后的灰度圖；圖c為對圖b進(jìn)行腐蝕和膨脹操作后的效果圖；圖(1為對圖c進(jìn)行二值化處理后的效果圖；對該圖d中的白色連通域個數(shù)N進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到N為212 ;依次對白色連通域的像素面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，因?yàn)楫?dāng)前圖像為正面圖像，若白色連通域的像素面積超過2000，則圖像處理單元發(fā)出報警信號至報警單元；在檢測到第161個白色連通域時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前白色連通域的像素面積為2237，則此時圖像處理單元發(fā)出報警信號至報警單元，顯示出現(xiàn)煙支歪斜排列；然后再檢測下一個白色連通域的像素面積，直到檢測完當(dāng)前圖像的所有白色連通域的像素面積大小是否超過2000。圖4中圖a為位于煙支整理機(jī)構(gòu)背面的攝像機(jī)采集的煙支排列圖；圖b為對圖a進(jìn)行灰度處理后的灰度圖；圖c為對圖b進(jìn)行腐蝕和膨脹操作后的效果圖；圖(1為對圖c進(jìn)行二值化處理后的效果圖；對該圖d中的白色連通域個數(shù)N進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到N為2 ;依次對白色連通域的像素面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，因?yàn)楫?dāng)前圖像為正面圖像，若白色連通域的像素面積在1500 2000之間，則圖像處理單元發(fā)出報警信號至報警單元；在依次檢測圖中的兩個白色連通域時，發(fā)現(xiàn)第一個白色連通域的像素面積為1920，則此時圖像處理單元發(fā)出報警信號至報警單元，顯示出現(xiàn)煙支倒裝排列；然后再檢測下一個白色連通域的像素面積為1810，則此時圖像處理單元再次發(fā)出報警信號至報警單元，顯示出現(xiàn)煙支倒裝排列。通過對進(jìn)入煙庫前的煙支整理機(jī)構(gòu)上的煙支排列圖像進(jìn)行實(shí)時采集及識別，實(shí)現(xiàn)了煙庫檢測的自動化，并做到了提前報警，提前排除故障而不用停機(jī)，大大提高了設(shè)備的有效作業(yè)率；同時把操作人員的精力徹底解放出來，使操作人員有更多的時間去關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量；倒裝煙支的檢測填補(bǔ)了煙草包裝設(shè)備的空白，對提高產(chǎn)品質(zhì)量起到了很好的補(bǔ)充作用。
權(quán)利要求1.一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集單元、顯示器、圖像處理單元、多通道視頻信號控制器及報警單元；顯示器和圖像處理單元均與圖像采集單元相連，多通道視頻信號控制器和報警單元均與圖像處理單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集單元至少包括兩個攝像機(jī)，攝像機(jī)安裝在煙支整理機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煙庫內(nèi)煙支排列錯亂及倒裝的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖像采集單元、顯示器、圖像處理單元、多通道視頻信號控制器及報警單元；顯示器和圖像處理單元均與圖像采集單元相連，多通道視頻信號控制器和報警單元均與圖像處理單元相連；整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，基于該系統(tǒng)對煙支排列進(jìn)行檢測，操作簡單，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了檢測效率，倒裝煙支的檢測填補(bǔ)了煙草包裝設(shè)備的空白。
文檔編號B65B57/02GK203064257SQ20122062356
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者楊建林, 岳海濤, 段云鵬, 邱志勇, 楊曉龍, 劉昌武, 張玉柱 申請人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司