一種檢測(cè)瓶身液位是否符合灌裝要求的方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理，涉及一種檢測(cè)瓶身液位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液體藥品在灌裝過程中，灌裝不足或過量直接影響藥品的質(zhì)量。目前，液體藥品灌裝后的液位是否符合灌裝要求主要靠人工目測(cè)。人工檢測(cè)雖然方便、直觀，但是受主觀因素影響大，工人長(zhǎng)時(shí)間工作容易造成視覺疲勞，會(huì)出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤，進(jìn)而影響藥品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出瓶身液位是否符合灌裝要求的檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法能代替人工進(jìn)行檢測(cè)，并克服了人工檢測(cè)過程中主觀因素的干擾，能快速、客觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)出灌裝后的藥品液位是否符合灌裝要求，提高了藥品質(zhì)量的檢測(cè)精度和效率。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0004]一種檢測(cè)瓶身液位是否符合灌裝要求的方法，包括下列步驟:
[0005](I)采集一幅包含灌裝后的瓶身的圖像；
[0006](2)選擇定位區(qū)域
[0007]該定位區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)矩形框，矩形框水平方向的長(zhǎng)度為瓶頭寬度的2倍左右，矩形區(qū)域水平方向的中心盡量和瓶頭寬度的中心位置重合，并將瓶頭頂部以上的部分空白區(qū)域包含在矩形框內(nèi)，以保證能準(zhǔn)確地確定瓶頭頂部的位置，每次只對(duì)該區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的瓶身進(jìn)行檢測(cè)；
[0008](3)確定瓶頭位置
[0009]對(duì)采集的圖像進(jìn)行閾值分割后，得到第一二值圖，背景為白色，目標(biāo)為黑色，所述的閾值按照下面的標(biāo)準(zhǔn)選取:使得瓶頭區(qū)域全部為黑色，其周圍區(qū)域?yàn)榘咨?；根?jù)第一二值圖，對(duì)(2)中定位區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)分別進(jìn)行水平方向和垂直方向投影，找出垂直方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)即為瓶頭頂部的垂直方向的位置Y1，從定位區(qū)域水平方向的中心分別向兩側(cè)進(jìn)行搜索，找出水平方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)，分別為瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2 ；
[0010](4)確定基準(zhǔn)搜索區(qū)域和基準(zhǔn)點(diǎn)
[0011]根據(jù)(3)中瓶頭的位置，以瓶頭頂部垂直方向的位置Yl為基準(zhǔn)，分別向下偏移不同的距離，得到基準(zhǔn)搜索區(qū)域的矩形框垂直方向的兩條邊的位置，基準(zhǔn)搜索框水平方向的中心與瓶頭位置的中線在同一垂直線上；
[0012]分別以瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2為基準(zhǔn)，向內(nèi)，即基準(zhǔn)搜索區(qū)域水平方向的中心，偏移一定的距離，得到基準(zhǔn)搜索框水平方向的兩條邊的位置；
[0013]基準(zhǔn)搜索區(qū)域的大小根據(jù)基準(zhǔn)區(qū)域的大小確定，能將基準(zhǔn)區(qū)域包含在基準(zhǔn)搜索框內(nèi)，并且四周有一定的空隙即可；
[0014]對(duì)采集的圖像進(jìn)行閾值分割后，得到第二二值圖，所述的閾值按照下面的標(biāo)準(zhǔn)選取:使得基準(zhǔn)區(qū)域全部為白色，周圍區(qū)域?yàn)楹谏?。根?jù)第二二值圖，對(duì)基準(zhǔn)搜索區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行垂直方向投影，找出垂直方向投影中點(diǎn)數(shù)最多的點(diǎn)即為基準(zhǔn)點(diǎn)垂直方向的位置Y2;
[0015](5)確定液位搜索區(qū)域
[0016]根據(jù)(3)中瓶頭的位置，以瓶頭頂部垂直方向的位置Yl為基準(zhǔn)，分別向下偏移不同的距離，得到液位搜索區(qū)域的垂直方向的兩條邊的位置，液位搜索框水平方向的中心與瓶頭位置的中線在同一垂直線上；
[0017]分別以瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2為基準(zhǔn)，向內(nèi)，即液位搜索區(qū)域水平方向的中心，偏移一定的距離，得到液位搜索區(qū)域水平方向的兩條邊的位置；
[0018]對(duì)采集的圖像進(jìn)行閾值分割后，得到第三二值圖，所述的閾值按照下面的標(biāo)準(zhǔn)選取:液位區(qū)域全部為黑色，周圍區(qū)域?yàn)榘咨?。根?jù)所述的第三二值圖，對(duì)液位搜索區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)和背景分別進(jìn)行垂直方向投影，從上向下搜索，找出目標(biāo)垂直方向投影中第一個(gè)最大值點(diǎn)即為液位垂直方向中心的位置Y3 ；
[0019]然后，以Y3為起點(diǎn)，向下搜索，從背景垂直方向投影中找出點(diǎn)數(shù)占搜索區(qū)域?qū)挾?0%的點(diǎn)數(shù)的位置即為液位最低點(diǎn)垂直方向的位置Y4 ;
[0020](6)判斷液位是否符合灌裝要求
[0021]計(jì)算基準(zhǔn)點(diǎn)垂直方向的位置Y2和液位最低點(diǎn)垂直方向的位置Y4之間的差值D，只有當(dāng)D的值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，液體藥品才符合灌裝要求。
[0022]本發(fā)明能快速、客觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)出灌裝后的藥品液位是否符合灌裝要求，提高了藥品質(zhì)量的檢測(cè)精度和效率。
【附圖說明】
[0023]圖1原圖；
[0024]圖2定位區(qū)域和用來確定瓶頭位置的二值化圖；
[0025]圖3用來確定基準(zhǔn)的二值化圖；
[0026]圖4用來確定液位的二值化圖；
[0027]圖5檢測(cè)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，參見圖1-5。
[0029](I)采集一幅圖像
[0030]該圖像大小為1280*960像素，圖像中可能包含一個(gè)或一個(gè)以上的檢測(cè)目標(biāo)(瓶身)，但是每次只對(duì)圖像中某個(gè)固定位置的瓶身進(jìn)行檢測(cè)，其它位置的瓶身不進(jìn)行檢測(cè)。
[0031]在本實(shí)例中，采集的圖像如圖1所示，圖像大小為1280*960像素，將要對(duì)中間位置的瓶身進(jìn)行檢測(cè)。
[0032](2)選擇定位區(qū)域
[0033]該定位區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)矩形框。由于自動(dòng)檢測(cè)時(shí)，瓶身每次在圖像中的位置可能不同，為了保證矩形框中至少存在一個(gè)完整的瓶身，矩形框水平方向的長(zhǎng)度為瓶頭寬度的2倍左右，矩形區(qū)域水平方向的中心盡量和瓶頭寬度的中心位置重合。矩形框的垂直方向的長(zhǎng)度為160個(gè)像素左右，必須保證矩形區(qū)域能將瓶頭頂部以上30個(gè)像素的空白區(qū)域包含在內(nèi)(保證能準(zhǔn)確地確定瓶頭頂部的位置)，但不能超出圖像范圍。每次只對(duì)該區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的瓶身進(jìn)行檢測(cè)。
[0034]在本實(shí)例中，在中間位置的瓶身處，選擇定位區(qū)域，如圖2中所示的矩形區(qū)域。搜索定位區(qū)域的水平方向長(zhǎng)度為800個(gè)像素，垂直方向長(zhǎng)度為140個(gè)像素。在圖中，由于瓶頭頂部距離圖像邊緣比較近，所以這里只要保證搜索區(qū)域的上邊緣不超出圖像即可。同時(shí)，保證搜索區(qū)域水平方向的中心盡量和瓶頭寬度的中心位置重合，即左右盡量關(guān)于瓶身中心軸對(duì)稱。
[0035](3)確定瓶頭位置
[0036]對(duì)采集的圖像進(jìn)行閾值分割后，得到第一二值圖，背景為白色，目標(biāo)為黑色，所述的閾值按照下面的標(biāo)準(zhǔn)選取:使得瓶頭區(qū)域全部為黑色，其周圍區(qū)域?yàn)榘咨?。根?jù)第一二值圖，對(duì)步驟(2)中定位區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)分別進(jìn)行水平方向和垂直方向投影。找出垂直方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)即為瓶頭頂部的垂直方向的位置Y1。從定位區(qū)域水平方向的中心分別向兩側(cè)進(jìn)行搜索，找出水平方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)，分別為瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2o
[0037]在本實(shí)例中，對(duì)圖1中的圖像進(jìn)行閾值分割，得到如圖2所示的二值圖，并對(duì)步驟(2中)定位區(qū)域內(nèi)的黑點(diǎn)分別進(jìn)行水平方向和垂直方向投影。找出垂直方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)即為瓶頭頂部的垂直方向的位置Y1。從定位區(qū)域水平方向的中心分別向兩側(cè)進(jìn)行搜索，找出垂直方向投影中點(diǎn)數(shù)最少的點(diǎn)，分別為瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2。由此可以確定瓶頭頂部和兩側(cè)的位置，如圖5所示。
[0038](4)確定基準(zhǔn)點(diǎn)
[0039]根據(jù)步驟(3)中瓶頭的位置，確定基準(zhǔn)的搜索區(qū)域。以瓶頭頂部垂直方向的位置Yl為基準(zhǔn)，分別向下偏移不同的距離，得到基準(zhǔn)搜索區(qū)域的矩形框垂直方向的兩條邊的位置，基準(zhǔn)搜索框水平方向的中心與瓶頭位置的中線在同一垂直線上。
[0040]分別以瓶頭兩側(cè)水平方向的位置Xl和X2為基準(zhǔn)，向內(nèi)(即基準(zhǔn)搜索區(qū)域水平方向的中心)偏移一