瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機械傳動系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)，其中機械傳動系統(tǒng)包括驅動組件、機器視覺系統(tǒng)包括光源、工業(yè)相機、與所述工業(yè)相機和光源互傳數(shù)據(jù)的瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺，瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺包括嵌入式并行處理板和殼體；所述嵌入式并行處理板包括DSP子系統(tǒng)、FPGA子系統(tǒng)、ARM子系統(tǒng)。本系統(tǒng)廣泛應用在醫(yī)藥、飲料、食用油等領域，單件檢測效率較高，單液位合格檢測達到10個/s、單瓶口包裝缺陷檢測達到10個/s、單液位雜質(zhì)檢測達到10個/s、包裝印刷編碼有無檢測達到10個/s、編碼以及字符信息的判斷達到4個/s、商標印刷否存在缺陷達到3個/s。
【專利說明】瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于機器視覺識別領域，特別涉及一種瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 同類產(chǎn)品瓶裝液體雜質(zhì)檢測效率低、成本高、準確率低，并且質(zhì)量不可靠、讀取率 低、性能不穩(wěn)定、沒有采用工業(yè)標準接口、算法不可定制。實現(xiàn)的功能集成度不高。如中國 專利CN2807252Y所公開的瓶裝液體雜質(zhì)檢測裝置，是利用對機械部分的改造，來提高檢測 速度、減少系統(tǒng)結構的復雜性和檢測質(zhì)量低的技術問題，其原理為用數(shù)碼攝像機將圖像送 入系統(tǒng)軟件進行分析和檢測。但是，該專利仍然沒有徹底解決上述技術問題。中國專利 CN100587717C雖然公開了一種醫(yī)藥大輸液機器視覺在線檢測方法，并提供了具體的步驟， 獲取序列圖像，預處理，通過二次差分與灰度能量累積，完成序列圖像中的運動微粒目標的 提取。選用多步閾值法，逐步確定微小異物灰度圖像的最佳分割閾值，實現(xiàn)運動目標的分 害I]，通過八連通域的標識，標識出圖像中有可能為異物的連通區(qū)域，并計算同一連通區(qū)域的 內(nèi)部最長直徑，通過對最大直徑和離心率的計算，判斷出輸液的質(zhì)量情況，并對異物分類， 最后發(fā)出控制信號。中國專利CN102519984A公開了另外一種同類產(chǎn)品瓶裝液體雜質(zhì)檢測 效率低、成本高、準確率低，并且質(zhì)量不可靠、讀取率低、性能不穩(wěn)定、沒有采用工業(yè)標準接 口、算法不可定制。實現(xiàn)的功能集成度不高。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型提供了一種基于DSP、FPGA、ARM技術的瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺的瓶裝 液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)。
[0004] 該系統(tǒng)包括機械傳動系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)，機械傳動系統(tǒng)包括驅動組件、機器視 覺系統(tǒng)包括光源、工業(yè)相機、與工業(yè)相機和光源互傳數(shù)據(jù)的瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺，驅動組 件包括驅動軸帶動的傳動帶。瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺包括嵌入式并行處理板和殼體；嵌入 式并行處理板包括DSP子系統(tǒng)、FPGA子系統(tǒng)、ARM子系統(tǒng)，F(xiàn)PGA子系統(tǒng)通過EMIF接口與ARM 子系統(tǒng)互連，DSP子系統(tǒng)通過HPI接口與ARM子系統(tǒng)互連；平臺還包括第一 DDRII存儲器、 第二DDRII存儲器、SRAM存儲器，F(xiàn)PGA子系統(tǒng)與第一 DDRII存儲器和SRAM存儲器互連；DSP 子系統(tǒng)包括2片或2片以上DSP處理器、與FPGA互連的SRI0接口、兩片DSP之間互連的 SRI0接口、DDR2緩存控制器、EMAC控制模塊、DMA直接內(nèi)存存取模塊，DDR2緩存控制器連接 第二DDRII存儲器，EMAC控制模塊與千兆網(wǎng)PHY相連接，完成與工業(yè)相機的通訊。
[0005] 該FPGA子系統(tǒng)包括多路DRAM訪問控制器、數(shù)字時鐘產(chǎn)生與管理模塊、主控模塊、 Rstgen復位模塊、圖像搬移DMA模塊、srio/dec模塊、二維高斯濾波模塊、bwthin線條細化 模塊、cannyEdge邊緣檢測模塊、Aseg自適應二值化模塊。
[0006] 本實用新型的平臺包括自適應閾值模塊，該自適應閾值模塊在局部鄰域內(nèi)計算每 個像素點的閾值：
[0007] T (x, y) =m (x, y) +k (2-1)
[0008] 其中，m(x，y)表示像素點（x，y)處的局部均值，k是一個用戶自定義的參數(shù)，其絕 對值的變化范圍一般在1-4之間；
[0009] 如果雜質(zhì)亮度小于背景亮度，則k取正值：
[0010]
【權利要求】
1. 一種瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括機械傳動系統(tǒng)和機器視覺 系統(tǒng)，所述機械傳動系統(tǒng)包括驅動組件，所述機器視覺系統(tǒng)包括光源（3)、工業(yè)相機（4、8、 9)、與所述工業(yè)相機（4、8、9)和光源（3)互傳數(shù)據(jù)的瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺（10)，所述驅動 組件包括驅動軸（6)帶動的傳動帶（5)，所述瓶裝液體雜質(zhì)檢測平臺（10)包括嵌入式并行 處理板（11)和殼體（12);所述嵌入式并行處理板（11)包括DSP子系統(tǒng)、FPGA子系統(tǒng)、ARM 子系統(tǒng)，所述FPGA子系統(tǒng)通過EMIF接口與ARM子系統(tǒng)互連，所述DSP子系統(tǒng)通過HPI接口 與ARM子系統(tǒng)互連；所述平臺還包括第一 DDRII存儲器、第二DDRII存儲器、SRAM存儲器， 所述FPGA子系統(tǒng)與第一 DDRII存儲器和SRAM存儲器互連；所述DSP子系統(tǒng)包括2片或2 片以上DSP處理器、與FPGA互連的SRIO接口、兩片DSP之間互連的SRIO接口、DDR2緩存 控制器、EMAC控制模塊、DMA直接內(nèi)存存取模塊，所述DDR2緩存控制器連接第二DDRII存儲 器，所述EMAC控制模塊與千兆網(wǎng)PHY相連接，完成與工業(yè)相機（4、8、9)的通訊。
2. 如權利要求1所述的瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述平臺包括自適應閾 值模塊，所述自適應閾值模塊用于在局部鄰域內(nèi)計算每個像素點的閾值； 所述平臺還包括高斯低通濾波器模塊，所述高斯低通濾波器模塊用于對圖像進行濾 波，并把平滑結果作為局部均值圖像。
3. 如權利要求2所述的瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述瓶裝液體雜質(zhì)檢測 平臺（10)包括多通訊接口，所述多通訊接口包括10M/100M/1000M網(wǎng)口 X2 (18)、USB2. 0接 口父4(16)、說町接口父4(19)、信號￥6六接口（14)、0￥1、邢1〇、電源接口？0呢1?(13)。
4. 如權利要求3所述的瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體上還設有顯示 器或觸摸屏。
5. 如權利要求1所述的瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)相機包括 basler、JAI〇
6. 如權利要求1所述的瓶裝液體雜質(zhì)檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA子系統(tǒng)包括多 路DRAM訪問控制器、數(shù)字時鐘產(chǎn)生與管理模塊、主控模塊、Rstgen復位模塊、圖像搬移DMA 模塊、srio/dec模塊、二維高斯濾波模塊、bwthin線條細化模塊、cannyEdge邊緣檢測模塊、 Aseg自適應二值化模塊。
【文檔編號】G01N21/90GK203838073SQ201420037505
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2014年1月21日
【發(fā)明者】施曉明 申請人:圖靈視控（北京）科技有限公司