專利名稱：數(shù)字視頻料位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻料位計，屬機器視覺技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有固體物料料位監(jiān)測儀器，或者存在被測物料與料位計直接接觸、容易損壞、不易安裝維護；或者存在檢測區(qū)域狹窄，只能檢測單個檢測點；而且都存在無法直接觀測被檢測物料等技術(shù)不足。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種采用機器視覺技術(shù)實時在線自動監(jiān)測料位變化的，具有非接觸無損，檢測區(qū)域廣(可點狀、線狀或面狀檢測)，檢測精度可達微米級，多限位報警，采樣周期可調(diào)，數(shù)字記錄，工作可靠，易于使用和維護，既可直觀顯示現(xiàn)場料位圖像，又可實時檢測出當前料位變化值等優(yōu)點的數(shù)字視頻料位計。
本發(fā)明的數(shù)字視頻料位計的技術(shù)方案為數(shù)字視頻料位計由視頻輸入器(1)、圖像采集卡(2)、微處理器(3)和顯示屏(4)相互連接而成。利用機器視覺技術(shù)檢測料位的數(shù)字視頻料位計，其檢測料位采用下列步驟a.把視頻輸入器(1)對準被測物料；b.把視頻輸入器(1)連接到料位計的圖像采集卡(2)的視頻輸入端；c.將欲執(zhí)行料位檢測任務的機器視覺料位圖像分析處理程序存入該料位計微處理器(3)的程序存儲器中；d.啟動該料位計系統(tǒng)的微處理器(3)，CPU按程序初始化料位計的圖像采集卡(2)；e.微處理器(3)控制圖像采集卡(2)按系統(tǒng)預先設定的或由用戶設定的采樣周期采集視頻輸入器(1)視場內(nèi)的料位圖像；f.微處理器(3)對料位圖像進行處理并分析出當前料位圖像的料位值；g.微處理器(3)將當前料位圖像的料位值與標定的刻度計進行比較從而計算出當前料位的真實值；h.如果檢測到的當前料位真實值超過了用戶設定的報警線位，則啟動聲音或提示報警；i.微處理器(3)將所需的料位圖像、料位真實值的變化趨勢和報警記錄保存在存儲器中；j.微處理器(3)將實時料位圖像、與料位圖像相對應的真實料位值、料位真實值的變化趨勢和報警記錄同時顯示在顯示屏(4)上。
附

圖1為數(shù)字視頻料位計的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖2為數(shù)字視頻料位計的工作原理框圖。
附圖3為數(shù)字視頻料位計的軟件流程框圖。
下面結(jié)合附圖并以檢測煤粉倉煤粉料位為實例對本發(fā)明作進一步詳述數(shù)字視頻料位計由視頻輸入器(1)、圖像采集卡(2)、微處理器(3)和顯示屏(4)組成。視頻輸入器(1)，可以是標準速率、非標準速率、線陣、面陣視頻攝像機、激光、X光機、聲納或可獲取圖像的標準器件。視頻輸入器(1)將煤粉料位模擬或數(shù)字圖像通過電纜或數(shù)據(jù)總線傳送至圖像采集卡(2)，圖像采集卡通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)字圖像傳送至微處理器(3)，料位圖像在微處理器(3)中經(jīng)處理和分析得到當前料位值，料位值和料位圖像可存儲在微處理器(3)中同時可在顯示屏(4)上顯示或通過內(nèi)置通信口進行遠程傳輸。本發(fā)明的視頻輸入器(1)、圖像采集卡(2)、微處理器(3)、顯示屏(4)均是可直接購置的標準器件。料位計安裝在被測介質(zhì)附近或控制中心，采用直接視頻電纜連接時料位計與被測物料間的距離通常不超過300米，采用郵電線路、計算機網(wǎng)絡線路、光纜或無線通信連接時，間距可達通信線路長度的物理極限。
利用機器視覺技術(shù)檢測煤粉倉煤粉料位采用下列步驟a.把視頻輸入器(1)對準煤粉倉煤粉；b.將視頻輸入器(1)連接到料位計的圖像采集卡(2)的視頻輸入端；c.將欲執(zhí)行料位檢測任務的機器視覺料位圖像分析處理程序(附圖3所示)存入該料位計微處理器(3)的程序存儲器中；d.啟動該料位計系統(tǒng)的微處理器(3)，CPU按程序初始化料位計的圖像采集卡(2)；e.微處理器(3)控制圖像采集卡(2)按系統(tǒng)預先設定的或由用戶設定的采樣周期采集視頻輸入器(1)視場內(nèi)的煤粉倉煤粉料位圖像；f.微處理器(3)對煤粉料位圖像進行處理并分析出當前料位圖像的料位值；g.微處理器(3)將當前煤粉倉煤粉料位圖像的料位值與標定的刻度計進行比較從而計算出當前煤粉倉煤粉料位的真實值；h.如果檢測到的當前煤粉倉煤粉料位真實值超過了用戶設定的報警線位，則啟動聲音或提示報警；i.微處理器(3)將所需的料位圖像、料位真實值的變化趨勢和報警記錄保存在存儲器中；j.微處理器(3)將實時煤粉倉煤粉料位圖像、與料位圖像相對應的真實料位值、料位真實值的變化趨勢和報警記錄同時顯示在顯示屏(4)上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.可實時自動檢測料位值同時提供被測料位直觀的真彩色圖像；2.料位計與被測物料沒有直接物理連接，避免了因被測物料腐蝕或非常溫常壓狀態(tài)下對料位計的直接影響，并且料位計安裝、調(diào)試、運行、維護都可以在被測物料正常工作時完成，不需要進行任何設備的改裝；3.數(shù)字化使得料位計既可以與中心控制室上位監(jiān)控管理系統(tǒng)連接，提供決策管理信息，又可以與下位控制機構(gòu)連接，改善工藝過程，同時又可以獨立運行；4.可對被測物料進行點狀、線狀或面狀檢測，檢測精度可達微米等級；5.采樣周期可人工從毫秒調(diào)節(jié)到秒、分、時；6.可記錄和顯示被測料位變化趨勢；7.可設置上下限和多限位警示，是一種保障安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率的技術(shù)舉措。
權(quán)利要求
利用機器視覺技術(shù)檢測料位的數(shù)字視頻料位計，其特征在于數(shù)字視頻料位計由視頻輸入器(1)、圖像采集卡(2)、微處理器(3)和顯示屏(4)相互連接而成，檢測料位采用下列步驟a.把視頻輸入器(1)對準被測物料；b.把視頻輸入器(1)連接到料位計的圖像采集卡(2)的視頻輸入端c.將欲執(zhí)行料位檢測任務的機器視覺料位圖像分析處理程序存入該料位計微處理器(3)的程序存儲器中；d.啟動該料位計系統(tǒng)的微處理器(3)，CPU按程序初始化料位計的圖像采集卡(2)；e.微處理器(3)控制圖像采集卡(2)按系統(tǒng)預先設定的或由用戶設定的采樣周期采集視頻輸入器(1)視場內(nèi)的料位圖像；f.微處理器(3)對料位圖像進行處理并分析出當前料位圖像的料位值；g.微處理器(3)將當前料位圖像的料位值與標定的刻度計進行比較從而計算出當前料位的真實值；h.如果檢測到的當前料位真實值超過了用戶設定的報警線位，則啟動聲音或提示報警；i.微處理器(3)將所需的料位圖像、料位真實值的變化趨勢和報警記錄保存在存儲器中；j.微處理器(3)將實時料位圖像、與料位圖像相對應的真實料位值、料位真實值的變化趨勢和報警記錄同時顯示在顯示屏(4)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字視頻料位計,屬機器視覺技術(shù)領(lǐng)域。數(shù)字視頻料位計由視頻輸入器(1)、圖像采集卡(2)、微處理器(3)和顯示屏(4)相互連接而成。采用機器視覺技術(shù)檢測固體物料料位,其檢測料位步驟為料位圖像采集、數(shù)字圖像處理和分析、存儲顯示。該料位計具有非接觸無損,檢測區(qū)域廣,檢測精度可達微米級,多限位報警,采樣周期可調(diào),數(shù)字記錄,工作可靠,易于使用和維護,既可直觀顯示現(xiàn)場料位真彩色圖像,又可實時檢測當前料位變化值等優(yōu)點?？蓮V泛應用于各行業(yè)自動監(jiān)測固體物料料位變化。
文檔編號G01F23/00GK1378068SQ01107328
公開日2002年11月6日 申請日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者李一民, 潘曉露 申請人:昆明利普機器視覺工程有限公司