[发明专利]一种基于CIS图像采集的条烟分拣检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业检测领域，尤其涉及一种基于CIS(Contact Image Sensor，接触式图像传感器)图像采集单元的条烟分拣检测系统和方法。

背景技术

我国烟草行业一直实行“统一领导、垂直管理、专营专卖”的制度。烟草的物流网络支撑着全国烟草从生产到零售和消费的整个进程。在烟草流通的过程中，起始于各个卷烟厂，各种类卷烟汇聚于烟草配送中心，之后批发至零售商，最后进入消费者手中。

卷烟分拣作为整个烟草流通过程中最复杂的环节，其职能是按客户下达的订单分拣出相应数量和种类的卷烟。卷烟分拣方式主要包括手工分拣、半自动分拣和自动分拣。手工分拣是基于零售户订单需求，用手工进行拣选、配货的一种分拣方式。由于人力成本高、劳动强度大、分拣效率低，人工分拣目前只在一些偏远地区有应用。自动分拣是为了满足超大规模的配送分拣要求、将订单数据进行系统分析研究，采用不同的条烟分拣设备进行高效处理的一种卷烟分拣方式。由于分拣系统复杂、造价高、系统维护难度大、运行成本高，自动分拣目前没有推广。半自动分拣是指利用计算机信息处理技术、自动控制技术与自动化设备配合，非关键工序使用作业人员，将订单需求和条烟拣选处理的分拣方式。由于分拣速度快，人力成本低，半自动分拣方式现在普遍被使用。首先人工将各种类条烟放在分拣机中(一个分拣机只分拣同一种条烟)，然后根据客户订单分拣条烟，然后通过传送装置进行传送到最后的封装。如：客户订单为：10条黄鹤楼、5条中华、8条芙蓉王，则对应这三种条烟的分拣机分拣出相应数量的条烟到传送装置上，通过传送装置进行传送到最后的封装。由于分拣机和传输装置的传输速率问题，可能会导致订单与分拣产品不符的问题。因此研究出准确稳定的条烟分拣检测系统和方法是很有必要的。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于CIS图像采集的条烟分拣检测检测系统和方法，旨在解决条烟分拣过程中订单与分拣产品不符的问题。

本发明提供了一种基于CIS图像采集的条烟分拣检测系统，包括：传送装置、图像采集装置、数据处理模块和显示装置；图像采集装置位于所述传送装置的正上方，且图像采集装置与数据处理模块连接；当条烟通过传送装置进行运输且当条烟经过图像采集装置下方时，图像采集装置对条烟进行图像采集，并将图像传输给数据处理模块，数据处理模块对其进行分析检测。

更进一步地，图像采集装置包括：三个CIS图像采集单元和两个条形光源，第一CIS图像采集单元设置在传送装置的正上方，第二CIS图像采集单元和第三CIS图像采集单元分别设置在传送装置的两侧，第一CIS图像采集单元两侧各安装有一个条形光源，用于使得被采集的条烟的图像亮度均匀，第一CIS图像采集单元用于采集条烟上表面的图像；第二CIS图像采集单元和第三CIS图像采集单元分别用于采集条烟两个侧面的图像。

更进一步地，三个CIS图像采集单元结构相同，均包括：FPGA模块，分别与所述FPGA模块连接的CIS图像采集模块、模数转换模块、存储模块、采集速度匹配模块和图像输出模块，以及用于提供工作电源的电源模块；CIS图像采集模块用于对条烟进行图像采集并输出一系列模拟数据；所述模数转换模块用于将模拟数据转化为数字信号；所述FPGA模块用于实现整个系统的时序控制；所述采集速度匹配模块用于根据传送装置的传送速度调整CIS图像模块采集图像速率；所述存储模块用于缓存采集到的数字图像数据；所述图像输出模块用于将采集到的条烟图像发送给所述数据处理模块。

本发明还提供了一种基于CIS图像采集的条烟分拣检测方法，包括下述步骤：

S1：通过CIS图像采集单元对条烟进行图像采集；

S2：对采集的条烟图像进行处理，获得条烟图像的特征；

S3：根据所述条烟图像的特征和条烟标志图像数据库确定条烟的种类和数量；

S4：根据条烟的种类和数量判断分拣条烟是否与原有订单相符，并显示结果。

更进一步地，条烟标志图像数据库的建立具体包括：

(1.1)利用CCD相机采集条烟标志并获得条烟标志图像；

(1.2)利用形态学方法对条烟标志图像进行处理，获得条烟标志轮廓图像；

(1.3)利用图像金字塔方法对条烟标志轮廓图像进行处理，获得条烟标志特征集；所述条烟标志特征集包含不同种类的条烟的标志；

(1.4)对条烟标志特征集进行标记。

更进一步地，步骤(1.3)具体为：

(1.31)将条烟标志轮廓图像进行灰度化处理，获得条烟标志轮廓灰度图像；