[发明专利]一种检测瓶身液位是否符合灌装要求的方法

说明书

所属技术领域

本发明属于数字图像处理，涉及一种检测瓶身液位的方法。

背景技术

液体药品在灌装过程中，灌装不足或过量直接影响药品的质量。目前，液体药品灌装后的液位是否符合灌装要求主要靠人工目测。人工检测虽然方便、直观，但是受主观因素影响大，工人长时间工作容易造成视觉疲劳，会出现判断错误，进而影响药品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速准确地检测出瓶身液位是否符合灌装要求的检测方法。该检测方法能代替人工进行检测，并克服了人工检测过程中主观因素的干扰，能快速、客观、准确地检测出灌装后的药品液位是否符合灌装要求，提高了药品质量的检测精度和效率。本发明的技术方案如下：

一种检测瓶身液位是否符合灌装要求的方法，包括下列步骤：

(1)采集一幅包含灌装后的瓶身的图像；

(2)选择定位区域 

该定位区域为一个矩形框，矩形框水平方向的长度为瓶头宽度的2倍左右，矩形区域水平方向的中心尽量和瓶头宽度的中心位置重合，并将瓶头顶部以上的部分空白区域包含在矩形框内，以保证能准确地确定瓶头顶部的位置，每次只对该区域内相应的瓶身进行检测；

(3)确定瓶头位置 

对采集的图像进行阈值分割后，得到第一二值图，背景为白色，目标为黑色，所述的阈值按照下面的标准选取：使得瓶头区域全部为黑色，其周围区域为白色；根据第一二值图，对(2)中定位区域内的目标分别进行水平方向和垂直方向投影，找出垂直方向投影中点数最少的点即为瓶头顶部的垂直方向的位置Y1，从定位区域水平方向的中心分别向两侧进行搜索，找出水平方向投影中点数最少的点，分别为瓶头两侧水平方向的位置X1和X2；

(4)确定基准搜索区域和基准点

根据(3)中瓶头的位置，以瓶头顶部垂直方向的位置Y1为基准，分别向下偏移不同 的距离，得到基准搜索区域的矩形框垂直方向的两条边的位置，基准搜索框水平方向的中心与瓶头位置的中线在同一垂直线上；

分别以瓶头两侧水平方向的位置X1和X2为基准，向内，即基准搜索区域水平方向的中心，偏移一定的距离，得到基准搜索框水平方向的两条边的位置；

基准搜索区域的大小根据基准区域的大小确定，能将基准区域包含在基准搜索框内，并且四周有一定的空隙即可；

对采集的图像进行阈值分割后，得到第二二值图，所述的阈值按照下面的标准选取：使得基准区域全部为白色，周围区域为黑色。根据第二二值图，对基准搜索区域内的目标进行垂直方向投影，找出垂直方向投影中点数最多的点即为基准点垂直方向的位置Y2；

(5)确定液位搜索区域

根据(3)中瓶头的位置，以瓶头顶部垂直方向的位置Y1为基准，分别向下偏移不同的距离，得到液位搜索区域的垂直方向的两条边的位置，液位搜索框水平方向的中心与瓶头位置的中线在同一垂直线上；

分别以瓶头两侧水平方向的位置X1和X2为基准，向内，即液位搜索区域水平方向的中心，偏移一定的距离，得到液位搜索区域水平方向的两条边的位置；

对采集的图像进行阈值分割后，得到第三二值图，所述的阈值按照下面的标准选取：液位区域全部为黑色，周围区域为白色。根据所述的第三二值图，对液位搜索区域内的目标和背景分别进行垂直方向投影，从上向下搜索，找出目标垂直方向投影中第一个最大值点即为液位垂直方向中心的位置Y3；

然后，以Y3为起点，向下搜索，从背景垂直方向投影中找出点数占搜索区域宽度70％的点数的位置即为液位最低点垂直方向的位置Y4；

(6)判断液位是否符合灌装要求

计算基准点垂直方向的位置Y2和液位最低点垂直方向的位置Y4之间的差值D，只有当D的值在预设范围内，液体药品才符合灌装要求。

本发明能快速、客观、准确地检测出灌装后的药品液位是否符合灌装要求，提高了药品质量的检测精度和效率。

附图说明

图1原图；

图2定位区域和用来确定瓶头位置的二值化图；

图3用来确定基准的二值化图；

图4用来确定液位的二值化图；

图5检测结果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明，参见图1-5。

(1)采集一幅图像 

该图像大小为1280*960像素，图像中可能包含一个或一个以上的检测目标(瓶身)，但是每次只对图像中某个固定位置的瓶身进行检测，其它位置的瓶身不进行检测。