[发明专利]一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，包括控制器和底座，所述底座上插接有支柱，支柱上分别滑动连接有相机组件支架和光源支架，相机组件支架位于光源支架的上方；

所述相机组件支架的前下部设置有相机组件，光源支架的前下部设置有环形LED光源，在环形LED光源后部的光源支架下部设置有激光传感器支架，激光传感器支架上设置有激光传感器；

所述控制器分别与相机组件、环形LED光源和激光传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，底座包括底板，底板上固定有导向轴支座，支柱的底部固定在导向轴支座内。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，所述支柱上有刻度。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，所述支柱上滑动连接有相机组件调节滑块和光源调节滑块，相机组件调节滑块和光源调节滑块能锁紧在支柱上；

相机组件支架固定连接在相机组件调节滑块上，并与支柱相互垂直；光源支架固定连接在光源调节滑块上，并与支柱相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，所述相机组件包括壳体，壳体内部设置有相机支架，相机支架上固定有工业相机，工业相机的镜头正对的壳体的面板上设置有相机玻璃窗；

所述壳体上还设置有插座，插座与工业相机相连；

所述控制器与插座电连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，工业相机的镜头的中心与环形LED光源的中心在一条直线上。

7.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，所述控制器包括核心控制单元、图像采集通讯接口、光源控制接口、输入输出接口、USB通讯接口和以太网通讯接口，核心控制单元分别与图像采集通讯接口、光源控制接口、输入输出接口、USB通讯接口和以太网通讯接口相连，图像采集通讯接口与工业相机相连，光源控制接口与环形LED光源相连，激光传感器与输入输出接口相连。

8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其特征在于，还包括人机界面和报警器，人机界面与核心控制单元相连，所述报警器与输入输出接口相连。

9.一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述的一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测装置，其中，检测装置安装在灌装机台面上，检测装置的输入输出接口与灌装机的控制系统相连接；

检测方法包括以下步骤：

步骤1：检测装置初始化完成，灌装机带动软管在运行轨道上运行，当激光传感器检测到软管到达指定位置后，控制器会收到软管到位信号，此时，软管的中心与工业相机的镜头的中心和环形LED光源的中心在一条直线上；

步骤2：控制器控制环形LED光源开启，并控制工业相机拍摄软管内部图像，工业相机将拍摄的图像送至核心控制单元进行图像处理；

步骤3：核心控制单元根据图像处理结果判断软管内是否存在异物，若有异物，则控制报警器报警，并向灌装机的控制系统发生剔除信号，则灌装机通过剔除装置将软管从生产线上直接剔除。

10.一种基于机器视觉技术的软管包装空管异物在线检测方法，其特征在于，步骤2中的图像处理包括中值滤波、二值化、形态学操作和特征提取，中值滤波是对目标图像的背景噪声进行抑制；二值化是使目标图像变的简单，凸显感兴趣的目标轮廓；形态学操作是为图像提取做准备，通过腐蚀、膨胀或开运算、闭运算操作对图像进行分割、提取；特征提取是从经过中值滤波、二值化、形态学操作处理过的图像中提取能代表异物本质的元素集。