[发明专利]一种基于图像识别的液位控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及液位制动控制技术领域，具体涉及一种基于图像识别 的液位控制系统。

背景技术

液位是工业生产中最常见的控制参数之一,液位控制的效果直接 影响产品的质量，甚至成为产品制造成败的关键。

液位测量的精度与过程控制的方法是影响液位控制效果的两个 关键因数。过程控制中PID算法是比较经典与实用的方法，在工程应 用中也有较成功的案例。液位测量方面目前采用的方法有：

1、浮子式液位测量：它是将特定密度的浮子置于液面之上，并 将浮子与容器外的弹簧，马达通过推挽钢带连成一体。浮子法简单易 行，但测量精度低，传动部件多，可靠性差，维护量大，安装复杂。

2、差压式液位测量：它是利用液面高度变化时容器底部或侧面 某点上的压力也随之而变的原理来设计的，差压的大小反映了液位的 高低。此法精度受液体密度的影响，测量精度不高通用性差。

3、非接触测量，通常采用超声波测量、雷达测量。超声波测量 该方法使用广泛，但是超声波的发射与接收容易受到干扰，因而很难 提高测量的精度，误差较大，测量信号的可靠性也较差。雷达测量精 度较高，但是价格高，技术实施困难而且对于液面晃动情况，测量的 稳定性和可靠性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于图像识别的液位控 制系统，该基于图像识别的液位控制系统在非接触方式下，通过CCD 图像传感器捕捉图像信息，根据图像识别技术测量液位，在液面平静 时该系统的测量精度可以达到0.5毫米，在液位控制的过程中采用经 典的PID控制方法实现快速精准的液位控制。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于图像识别的液位控制系统，包括CCD图像 传感器、CPU处理模块、时钟模块、供电模块、数据存储模块和水泵 控制模块，液位控制系统由供电模块供电；所述CCD图像传感器采集 透明容器中的液位信息，所述CCD图像传感器和时钟模块的信号输出 端分别与CPU处理模块对应的信号输入端连接，所述CPU处理模块的 信号输出端分别与数据存储模块和水泵控制模块的信号输入端连接。

所述透明容器的侧壁上设置有刻度。

所述透明容器内垂直设置有标准尺。

还包括用于设定液位测量的档位、修改系统时间、设定液位控制 高度的功能设置模块。

所述CPU处理模块的信号输出端还与液晶显示模块的信号输入 端连接。

所述CPU处理模块采用MSP430单片机。

所述CCD图像传感器采用TSL1401芯片。

所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

所述数据存储模块采用I2C通信协议的AT24C02数字E2PROM存储 芯片。

本发明的有益效果在于：在非接触方式下，通过CCD图像传感器 捕捉图像信息，根据图像识别技术测量液位，此装置在液面平静时其 精度可以达到0.5毫米，在液位控制的过程中采用经典的PID控制方法 实现快速精准的液位控制；本发明结构简单、使用方便、精度高，在 液位控制及测量领域有一定的实际应用价值和应用前景。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图中：1-透明容器，2-标准尺。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限 于所述。

如图1所示的一种基于图像识别的液位控制系统，包括CCD图像 传感器、CPU处理模块、时钟模块、供电模块、数据存储模块和水泵 控制模块，液位控制系统由供电模块供电；所述CCD图像传感器采集 透明容器1中的液位信息，所述CCD图像传感器和时钟模块的信号输 出端分别与CPU处理模块对应的信号输入端连接，所述CPU处理模块 的信号输出端分别与数据存储模块和水泵控制模块的信号输入端连 接。供电模块采用5V，12V双路开关电源供电，其中单片机系统采用 5V供电，水泵控制模块采用12V供电。