【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及包裝機(jī)放袋，具體為一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、放袋檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化等行業(yè)的包裝機(jī)械中。通過精確的放袋檢測，可以確保每個(gè)包裝袋都正確放置、無遺漏或重疊現(xiàn)象，從而提高包裝質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在包裝機(jī)的實(shí)際應(yīng)用中，一臺(tái)包裝機(jī)需要應(yīng)用于不同產(chǎn)品的包裝，當(dāng)更換一種新的包裝袋時(shí)，往往需要重新設(shè)置參數(shù)并調(diào)試包裝機(jī)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于自動(dòng)化生產(chǎn)，同時(shí)，包裝機(jī)在抓取包裝袋后，如果開袋質(zhì)量不理想，會(huì)造成下料不準(zhǔn)確或漏料等情況發(fā)生，需要操作人員時(shí)刻關(guān)注著，包裝質(zhì)量不可控。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)，該系統(tǒng)及方法能夠自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前包裝袋并更新包裝機(jī)包裝參數(shù)，同時(shí)具有包裝機(jī)開袋效果檢測，防止開袋異常帶來的包裝質(zhì)量問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：
3、視覺模塊，視覺模塊搭載相機(jī)，采集包裝機(jī)初始放袋位置圖像image1；
4、數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊接收視覺模塊的圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)包裝機(jī)停機(jī)啟動(dòng)后，數(shù)據(jù)處理模塊首先進(jìn)行包裝袋數(shù)據(jù)初始化，初始化流程如下：
5、（1）接收初始放袋位置圖像image1，采用圖像處理算法對(duì)image1中的包裝袋目標(biāo)進(jìn)行圖像分割，獲得目標(biāo)圖像image0并在系統(tǒng)顯示模塊中進(jìn)行展示；
6、（2）采用目標(biāo)匹配算法計(jì)算image0
7、（3）采用圖像處理算法并結(jié)合相機(jī)鏡頭參數(shù)計(jì)算當(dāng)前包裝袋規(guī)格尺寸，其中，包裝袋實(shí)際尺寸計(jì)算公式為：，式中，l1表示計(jì)算出的包裝袋長度，w1表示計(jì)算出的包裝袋寬度，r1表示計(jì)算出的包裝袋長寬比，l2表示包裝袋圖像中的像素長度、w2表示包裝袋圖像中的像素寬度，表示比例因子，其中d表示拍攝image1的相機(jī)到包裝袋平面的實(shí)際距離，f表示相機(jī)焦距，m表示相機(jī)cmos的像元尺寸；
8、（4）通過對(duì)比存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的當(dāng)前類型包裝袋尺寸l0、w0、r0與通過圖像計(jì)算的包裝袋規(guī)格尺寸l1、w1、r1，當(dāng)判定條件滿足時(shí)，判定包裝袋匹配正確，將從存儲(chǔ)模塊中獲得的包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)應(yīng)用到包裝機(jī)中，同時(shí)保存image0圖像數(shù)據(jù)以及包裝袋像素尺寸l2、w2，當(dāng)判定條件不滿足時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋尺寸異常警告，其中a、b、c表示權(quán)重，thresh0表示預(yù)設(shè)的尺度閾值；
9、顯示模塊，顯示模塊一方面顯示當(dāng)前匹配到的包裝袋類型及規(guī)格，另一方面顯示運(yùn)行過程參數(shù)，同時(shí)顯示異常警告信息，其中顯示運(yùn)行過程參數(shù)包括當(dāng)前已包裝多少袋、異常多少袋、異常類型等；
10、存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)使用者包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)、相機(jī)計(jì)算比例因子α、初始化后的image0、l2、w2以及數(shù)據(jù)處理模型及參數(shù)。
11、進(jìn)一步地，當(dāng)匹配包裝袋類型時(shí)，如果匹配到多種類型，包裝袋類型選擇匹配分?jǐn)?shù)最高的類型。
12、進(jìn)一步地，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，視覺模塊實(shí)時(shí)采集初始放袋位置圖像image1_real，數(shù)據(jù)處理模塊接收image1_real進(jìn)行圖像分割，獲得image0_real并計(jì)算包裝袋像素尺寸l2-real、w2-real，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋尺寸異常警告，其中β、γ表示權(quán)重，thresh1表示預(yù)設(shè)的像素尺度閾值。
13、進(jìn)一步地，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊還將image0_real與存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的image0進(jìn)行相似度對(duì)比，當(dāng)相似度對(duì)比閾值小于指定閾值時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋花紋異常警告，其中包裝袋花紋異常還包括包裝袋破損造成的花紋異常。
14、進(jìn)一步地，所述視覺模塊還采集袋口圖像image2，數(shù)據(jù)處理模塊接收image2并采用圖像處理算法檢測包裝袋開袋是否異常，當(dāng)檢測結(jié)果為包裝袋開袋異常時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出開袋異常警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄，其中開袋異常包括包裝袋未開袋或開袋抓手脫離。
15、優(yōu)選地，所述視覺模塊搭載的相機(jī)為紅外與可見光雙光相機(jī)，視覺采集模塊采集的圖像數(shù)據(jù)包括可見光圖像image_rgb以及紅外圖像image_r，包裝機(jī)初始化及運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)紅外相機(jī)圖像image_r構(gòu)建目標(biāo)圖像掩膜mask并基于mask對(duì)image_rgb進(jìn)行圖像目標(biāo)分割，獲得分割后的目標(biāo)圖像。
16、特別地，所述視覺模塊還采集填料后袋身紅外圖像image3，放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊基于image3還進(jìn)行包裝袋空包檢測，當(dāng)檢測結(jié)果為空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出空包警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄。
17、進(jìn)一步地，當(dāng)數(shù)據(jù)處理模塊連續(xù)n次檢測到包裝袋空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出進(jìn)料停止警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出包裝機(jī)暫停指令，其中n為預(yù)設(shè)的空包數(shù)量最大值。
18、特別地，本專利技術(shù)還提供一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，所述放袋檢測方法包括包裝袋數(shù)據(jù)初始化：包裝袋數(shù)據(jù)初始化接收初始放袋位置圖像image1，采用圖像分割算法獲得目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)image0，采用目標(biāo)匹配算法獲得包裝袋類型，當(dāng)未匹配到正確包裝袋類型時(shí)，發(fā)出數(shù)據(jù)未錄入警告，當(dāng)匹配到包裝袋類型時(shí)，提取數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)，同時(shí)，采用圖像處理算法并結(jié)合相機(jī)鏡頭參數(shù)計(jì)算出當(dāng)前包裝袋尺寸l1、w1、r1，并通過與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的當(dāng)前類型包裝袋規(guī)格尺寸l0、w0、r0進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)滿足時(shí)，判定包裝袋匹配正確，將提取的包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)應(yīng)用到包裝機(jī)中，同時(shí)保存image0圖像數(shù)據(jù)以及包裝袋像素尺寸l2、w2到數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)不滿足時(shí)，發(fā)出包裝袋尺寸異常警告。
19、進(jìn)一步地，所述放袋檢測方法還包括包裝袋尺寸校驗(yàn)，包括：接收實(shí)時(shí)初始放袋位置圖像image1_real并分割獲得image0_real，計(jì)算包裝袋像素尺寸l2-real、w2-real，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋尺寸異常警告。
20、進(jìn)一步地，所述放袋檢測方法還包括包裝袋花紋檢測，包括：將image0_real與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的image0進(jìn)行相似度對(duì)比，當(dāng)相似度對(duì)比閾值小于指定閾值時(shí)，發(fā)出包裝袋花紋異常警告，其中包裝袋花紋異常還包括包裝袋破損造成的花紋異常。
21、進(jìn)一步地，所述放袋檢測方法還包括包裝袋開袋異常檢測，包括：實(shí)時(shí)接收袋口圖像image2并采用圖像處理算法檢測包裝袋開袋是否異常，當(dāng)檢測結(jié)果為包裝袋開袋異常時(shí)，發(fā)出開袋異常警告，其中開袋異常包括包裝袋未開袋或開袋抓手脫離。
22、優(yōu)選地，所述放袋檢測方法接收可見光圖像image_rgb以及紅外圖像image_r，當(dāng)進(jìn)行放袋檢測時(shí)，所述放袋檢測方法根據(jù)紅外相機(jī)圖像image_r構(gòu)建目標(biāo)圖像掩膜mask并基于mask對(duì)image_rgb進(jìn)行圖像目標(biāo)分割，獲得分割后的目標(biāo)圖像本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述包裝袋數(shù)據(jù)初始化步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)匹配包裝袋類型時(shí)，如果匹配到多種類型，包裝袋類型選擇匹配分?jǐn)?shù)最高的類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，視覺模塊實(shí)時(shí)采集初始放袋位置圖像image1_real，數(shù)據(jù)處理模塊接收image1_real進(jìn)行圖像分割，獲得image0_real并計(jì)算包裝袋像素尺寸L2-real、W2-real，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋尺寸異常警告，其中β、γ表示權(quán)重，thresh1表示預(yù)設(shè)的像素尺度閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊還將image0_real與存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的image0進(jìn)行相似度對(duì)比，當(dāng)相似度對(duì)比閾值小于指定閾值時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋花紋異常警告，其中包裝袋花紋異常還包括包裝袋破損造
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊還采集袋口圖像image2，數(shù)據(jù)處理模塊接收image2并采用圖像處理算法檢測包裝袋開袋是否異常，當(dāng)檢測結(jié)果為包裝袋開袋異常時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出開袋異常警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄，其中開袋異常包括包裝袋未開袋或開袋抓手脫離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊搭載的相機(jī)為紅外與可見光雙光相機(jī)，視覺采集模塊采集的圖像數(shù)據(jù)包括可見光圖像image_rgb以及紅外圖像image_r，包裝機(jī)初始化及運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)紅外相機(jī)圖像image_r構(gòu)建目標(biāo)圖像掩膜mask并基于mask對(duì)image_rgb進(jìn)行圖像目標(biāo)分割，獲得分割后的目標(biāo)圖像image0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊還采集填料后袋身紅外圖像image3，放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊基于image3還進(jìn)行包裝袋空包檢測，當(dāng)檢測結(jié)果為空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出空包警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)數(shù)據(jù)處理模塊連續(xù)N次檢測到包裝袋空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出進(jìn)料停止警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出包裝機(jī)暫停指令，其中N為預(yù)設(shè)的空包數(shù)量最大值。
10.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特征在于，所述放袋檢測方法包括包裝袋數(shù)據(jù)初始化：包裝袋數(shù)據(jù)初始化接收初始放袋位置圖像image1，采用圖像分割算法獲得目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)image0，采用目標(biāo)匹配算法獲得包裝袋類型，當(dāng)未匹配到正確包裝袋類型時(shí)，發(fā)出數(shù)據(jù)未錄入警告，當(dāng)匹配到包裝袋類型時(shí)，提取數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)，同時(shí)，采用圖像處理算法并結(jié)合相機(jī)鏡頭參數(shù)計(jì)算當(dāng)前包裝袋尺寸L1、W1、R1并通過與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的當(dāng)前類型包裝袋規(guī)格尺寸L0、W0、R0進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)滿足時(shí)，判定包裝袋匹配正確，將提取的包裝袋規(guī)格數(shù)據(jù)應(yīng)用到包裝機(jī)中，同時(shí)保存image0圖像數(shù)據(jù)以及包裝袋像素尺寸L2、W2到數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)不滿足時(shí)，發(fā)出包裝袋尺寸異常警告。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特征在于，所述放袋檢測方法還包括包裝袋尺寸校驗(yàn)，包括：接收實(shí)時(shí)初始放袋位置圖像image1_real并分割獲得image0_real，計(jì)算包裝袋像素尺寸
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特征在于，所述放袋檢測方法還包括包裝袋花紋檢測，包括：將image0_real與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的image0進(jìn)行相似度對(duì)比，當(dāng)相似度對(duì)比閾值小于指定閾值時(shí)，發(fā)出包裝袋花紋異常警告，其中包裝袋花紋異常還包括包裝袋破損造成的花紋異常。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特征在于，所述放袋檢測方法還包括包裝袋開袋異常檢測，包括：實(shí)時(shí)接收袋口圖像image2并采用圖像處理算法檢測包裝袋開袋是否異常，當(dāng)檢測結(jié)果為包裝袋開袋異常時(shí)，發(fā)出開袋異常警告，其中開袋異常包括包裝袋未開袋或開袋抓手脫離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特征在于，所述放袋檢測方法接收可見光圖像image_rgb以及紅外圖像image_r，當(dāng)進(jìn)行放袋檢測時(shí)，所述放袋檢測方法根據(jù)紅外相機(jī)圖像image_r構(gòu)建目標(biāo)圖...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述包裝袋數(shù)據(jù)初始化步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)匹配包裝袋類型時(shí)，如果匹配到多種類型，包裝袋類型選擇匹配分?jǐn)?shù)最高的類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，視覺模塊實(shí)時(shí)采集初始放袋位置圖像image1_real，數(shù)據(jù)處理模塊接收image1_real進(jìn)行圖像分割，獲得image0_real并計(jì)算包裝袋像素尺寸l2-real、w2-real，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋尺寸異常警告，其中β、γ表示權(quán)重，thresh1表示預(yù)設(shè)的像素尺度閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊還將image0_real與存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的image0進(jìn)行相似度對(duì)比，當(dāng)相似度對(duì)比閾值小于指定閾值時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出包裝袋花紋異常警告，其中包裝袋花紋異常還包括包裝袋破損造成的花紋異常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊還采集袋口圖像image2，數(shù)據(jù)處理模塊接收image2并采用圖像處理算法檢測包裝袋開袋是否異常，當(dāng)檢測結(jié)果為包裝袋開袋異常時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出開袋異常警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄，其中開袋異常包括包裝袋未開袋或開袋抓手脫離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊搭載的相機(jī)為紅外與可見光雙光相機(jī)，視覺采集模塊采集的圖像數(shù)據(jù)包括可見光圖像image_rgb以及紅外圖像image_r，包裝機(jī)初始化及運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)紅外相機(jī)圖像image_r構(gòu)建目標(biāo)圖像掩膜mask并基于mask對(duì)image_rgb進(jìn)行圖像目標(biāo)分割，獲得分割后的目標(biāo)圖像image0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊還采集填料后袋身紅外圖像image3，放袋檢測系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊基于image3還進(jìn)行包裝袋空包檢測，當(dāng)檢測結(jié)果為空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出空包警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出指令對(duì)當(dāng)前包裝袋進(jìn)行丟棄。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)數(shù)據(jù)處理模塊連續(xù)n次檢測到包裝袋空包時(shí)，系統(tǒng)顯示模塊發(fā)出進(jìn)料停止警告，同時(shí)放袋檢測系統(tǒng)發(fā)出包裝機(jī)暫停指令，其中n為預(yù)設(shè)的空包數(shù)量最大值。
10.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于機(jī)器視覺的放袋檢測系統(tǒng)的基于機(jī)器視覺的放袋檢測方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鹿擁軍，凌青，鹿亞東，劉峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：合肥浩普智能裝備科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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