一種多相機陣列煙標(biāo)疊層數(shù)量測量方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及印刷與包裝行業(yè)印后分裝計數(shù)領(lǐng)域，特指一種多相機陣列煙標(biāo)疊層數(shù)量測量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]煙標(biāo)是煙草制品的包裝盒，屬于高端印刷產(chǎn)品。煙標(biāo)在印刷完成后，需要對批量產(chǎn)品進行精確計數(shù)和分裝，這既是對存貨量的控制，也是為了實現(xiàn)與下一工序的銜接。傳統(tǒng)機械或氣動計數(shù)裝置存在損壞紙張、形成劃痕等風(fēng)險，所以較少應(yīng)用于煙標(biāo)計數(shù)。基于機器視覺的方法由于無損耗、誤差低等優(yōu)點得到了廣泛的運用。其中無損、高疊層煙標(biāo)實時數(shù)量檢測裝置有著迫切的需求。但是普通單一相機無法在高分辨率與大測量范圍間平衡，無法實現(xiàn)對超高疊層煙標(biāo)圖像的采集工作，所以單一相機無法完成高疊層紙張的計數(shù)任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種多相機陣列煙標(biāo)疊層數(shù)量測量方法及裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多相機陣列煙標(biāo)疊層數(shù)量測量方法，包括以下步驟:
[0005]I)根據(jù)煙標(biāo)厚度改變相機焦距，保證采集的圖像清晰可辨，并調(diào)節(jié)相機位置水平放置，調(diào)節(jié)毗鄰相機視場，使毗鄰相機視場首尾端存在五分之一重疊區(qū)域；
[0006]2)利用多相機獲取毗鄰疊層紙張圖像，形成毗鄰圖像序列；
[0007]3)對所述毗鄰圖像序列經(jīng)過圖像校正、最大窄條方向場線檢測、點線對偶圖像拼接和截線抽樣統(tǒng)計計數(shù)處理，得到多相機陣列煙標(biāo)疊層數(shù)量。
[0008]本發(fā)明圖像校正的方法為:利用成像槽明顯特征確定圖像位置信息，將兩幅圖像分別以整幅圖像正中間位置作為中心旋轉(zhuǎn)±10°的角度，使兩幅圖像對齊到同一個二維坐標(biāo)平面上，從而實現(xiàn)對毗鄰圖像序列進行初步校正。
[0009]本發(fā)明采用最大窄條方向場線檢測進行直線檢測:其特征在于，采用最大窄條方向場線檢測對初步校正后的圖像進行線檢測:采用固定長度、方向各異的線段來近似圖像邊緣，這種線段即窄條，通過窄條，根據(jù)初步校正后的圖像的紙張端面條紋和間隙具有不同灰度線性的特征，構(gòu)造方向各異的方向場，即通過方向各異的窄條對初步校正后的圖像進行濾波并選取窄條領(lǐng)域中強度最大方向構(gòu)造方向場，并根據(jù)方向場的一致性和流線跟蹤長度確定檢測到的初步校正后的圖像的直線，局部區(qū)域方向場最大窄條所在位置就是檢測到的直線。
[0010]本發(fā)明采用點線對偶的圖像拼接方法對最大窄條方向場線檢測后的圖像進行圖像拼接:首先把(x-y)圖像空間的直線通過radon變換轉(zhuǎn)化為(Θ-Ρ)對偶空間的點，然后把(Θ-Ρ)空間中歐氏距離不大于I的對偶點進行合并融合，將鄰近的對偶點融合為一個單獨的對偶點，從而毗鄰圖像中的模板圖像和目標(biāo)圖像中的對偶點分別形成模板對偶點集和目標(biāo)對偶點集;最后分別在旋轉(zhuǎn)空間和平移空間中計算模板對偶點集和目標(biāo)對偶點集中相似度最高的對應(yīng)點對，并根據(jù)對應(yīng)點對找到對應(yīng)的直線對，從而完成圖像拼接，得到二值單像素條紋圖像。
[0011]本發(fā)明截取所述二值單像素條紋圖像的若干行進行遍歷抽樣，計算截取的行計數(shù)結(jié)果中出現(xiàn)頻率最高的數(shù)，即眾數(shù)，所得眾數(shù)的值就是最終的計數(shù)結(jié)果。
[0012]本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括底板;所述底板上安裝有支架、光源、工控機和光敏傳感器;所述光敏傳感器上固定有用于放置被測煙標(biāo)疊層的支撐平臺；所述光源面對所述被測煙標(biāo)疊層;所述支架上安裝有相機陣列。
[0013]所述支架上設(shè)有多個用于安裝相機的安裝位。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明進行模塊化圖像拼接，滿足不同高度疊層紙張計數(shù)任務(wù);采用先進的圖像處理算法，精度高、實時性強、穩(wěn)定性好、滿足多種類產(chǎn)品檢測的需求，能實現(xiàn)對超高疊層煙標(biāo)圖像的采集工作；使用方法簡單、用戶友好，可以在嵌入式環(huán)境下、移動端中實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是是具體實施例中毗鄰相機重疊區(qū)域示意圖；
[0017]圖3是具體實施例中采集的單幅疊層紙張圖像的示意圖；
[0018]圖4a、圖4b分別是校正前毗鄰兩張圖像，圖4c、圖4d分別是對應(yīng)的校正圖像；
[0019]圖5是具體實施例中的窄條模板示意圖；
[0020]圖6是具體實施例中最大窄條形成的方向場示意圖；
[0021 ]圖7是具體實施例中單幅圖像線檢測結(jié)果示意圖；
[0022]圖8a、圖Sb、圖Sc、圖Sd分別是重疊區(qū)域若干直線、直線對應(yīng)對偶點、臨近對偶點迭代融合、融合后對應(yīng)的直線；
[0023]圖9a和圖9b分別為毗鄰圖像重疊區(qū)域?qū)?yīng)的直線匹配對；
[0024]圖1Oa是毗鄰圖像線檢測結(jié)果圖；圖1Ob是拼接結(jié)果示意圖；
[0025]圖11是具體實施例中截線抽樣統(tǒng)計計數(shù)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0027]本發(fā)明多相機陣列煙標(biāo)疊層紙張計數(shù)方法的流程:
[0028](I)設(shè)置、調(diào)節(jié)成像裝置:調(diào)節(jié)多相機陣列安裝位置，并使得多相機視野范圍存在足夠的重疊區(qū)域，并根據(jù)當(dāng)前批次產(chǎn)品的類別和疊層厚度對成像裝置進行調(diào)節(jié)，主要包括相機位置移動、鏡頭對焦、光圈調(diào)整。
[0029](2)獲取多相機陣列掃描煙標(biāo)疊層側(cè)面圖像:通過支撐平臺放置煙標(biāo)疊層，獲取多幅帶有重疊區(qū)域的掃描圖像，采集到的圖像直接送往直線檢測和圖像拼接模塊。
[0030](3)各相機采集的圖像經(jīng)圖像校正、最大窄條方向場線檢測、點線對偶圖像拼接和截線抽樣統(tǒng)計計數(shù)等處理，完成計數(shù)。
[0031](4)完成計數(shù)后，計數(shù)結(jié)果直接送人機界面顯示，用戶可交互選擇保存當(dāng)前計數(shù)結(jié)果或退出系統(tǒng)。默認情況下，系統(tǒng)將循環(huán)往復(fù)運行，執(zhí)行實時檢測。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的檢測裝置包括底板1、工控機7及位于被測煙標(biāo)10側(cè)面的相機采集裝置、LED條形光源6，其中相機采集裝置包括相機支架2以及水平同向方向垂直安裝的相機3、鏡頭和光圈4，其中5表不其他多相機，機械加工以保證相機陣列光軸方向與成像窗口中心對齊以及多相機水平平行并存在固定的重疊區(qū)域。被測疊層煙標(biāo)9放置于支撐平臺8上，該支撐平臺8下方安裝有光敏傳感器10，光敏傳感器10經(jīng)螺釘安裝于支撐平臺下方，它利用被測煙