一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液位檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在電鍍行業(yè)，電鍍槽內(nèi)電鍍液的液位和溫度是重要的控制指標(biāo)，其中，電鍍液液位高低是影響安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。如果電鍍液液位過(guò)低，可能導(dǎo)致加熱棒干燒而引發(fā)火災(zāi)。為此，需要對(duì)電鍍液液位實(shí)施監(jiān)控。傳統(tǒng)的監(jiān)控方式一般是人工巡視，但這樣太耗費(fèi)人力且不適應(yīng)當(dāng)前自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。
[0003]現(xiàn)有的一些監(jiān)控方式采用液位傳感器采集液位，并通過(guò)信號(hào)傳輸至液位控制器，當(dāng)液位偏低時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)液或是自動(dòng)切斷加熱棒的電源，防止干燒并能方便操作人員在控制室監(jiān)控，如中國(guó)專(zhuān)利CN203807588U公開(kāi)了一種FPC電鍍自動(dòng)加液裝置，中國(guó)專(zhuān)利CN202929494U公開(kāi)了一種電鍍槽液位控制器，但該兩種方案均為液位傳感器與液體直接接觸，由于許多類(lèi)型的電鍍液有著強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性，而直接接觸式的液位傳感器在這類(lèi)環(huán)境下易于被腐蝕，即便采用電鍍行業(yè)專(zhuān)用的四氟防腐液位計(jì)，在使用數(shù)月之后難免出現(xiàn)被腐蝕現(xiàn)象，同時(shí)液位傳感器與電解液接觸位置還容易發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，從而導(dǎo)致液位測(cè)量出現(xiàn)偏差。為此，為確保生產(chǎn)安全，當(dāng)前的電鍍廠家只能在配備液位傳感器和液位控制策略的同時(shí)，再通過(guò)增加現(xiàn)場(chǎng)巡視人員對(duì)液位高低進(jìn)行輔助觀測(cè)并定期更換被腐蝕和出現(xiàn)結(jié)晶的液位計(jì)，造成了設(shè)備成本和人力成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了解決現(xiàn)有電鍍槽內(nèi)電鍍液監(jiān)控通常采用液位傳感器采集液位，液位傳感器易于被腐蝕和易發(fā)生結(jié)晶導(dǎo)致液位測(cè)量出現(xiàn)偏差，電鍍廠家需增加現(xiàn)場(chǎng)巡視人員對(duì)液位高低進(jìn)行輔助觀測(cè)并定期更換被腐蝕和出現(xiàn)結(jié)晶的液位計(jì)，造成了增加設(shè)備成本和人力成本的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器，設(shè)有攝像頭、圖像采集分析模塊、控制器模塊以及顯示模塊，通過(guò)采用非接觸式的方法對(duì)電解槽內(nèi)的液位進(jìn)行監(jiān)控，避免了由于與電解液直接接觸而造成的液位傳感器被腐蝕或出現(xiàn)結(jié)晶、需要定期更換的問(wèn)題，大大減少了設(shè)備成本和人力成本。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器，包括攝像頭、圖像采集分析模塊、控制器模塊以及顯示模塊，其中，
[0007]攝像頭，用于采集監(jiān)控范圍區(qū)域內(nèi)的圖像信號(hào)，
[0008]圖像采集分析模塊，用于獲取攝像頭采集的圖像信號(hào)，并對(duì)采集的圖像信號(hào)進(jìn)行處理與分析，判斷電鍍槽內(nèi)液位是否過(guò)低，當(dāng)電鍍槽內(nèi)液位過(guò)低時(shí)，向控制器發(fā)送報(bào)警信號(hào)，
[0009]控制器模塊，用于獲取圖像采集分析模塊輸出的分析結(jié)果信號(hào)，并將相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，控制是否切斷電鍍槽加熱棒電源電路，
[0010]顯示模塊，用于接收控制器模塊輸出的顯示信號(hào)并顯示。
[0011]具體地，通過(guò)外部觸發(fā)方式使攝像頭每隔一定的時(shí)間間隔T采集一次圖像信號(hào)。
[0012]具體地，所述圖像采集分析模塊包括圖像采集模塊、圖像邊緣提取模塊、hough變換提取模塊、電解槽與電解液圖像特征提取模塊和電解液液位是否過(guò)低的分類(lèi)器設(shè)計(jì)與分類(lèi)判別模塊，其中，圖像采集模塊用于獲取攝像頭采集的圖像信號(hào)；圖像邊緣提取模塊用于確定圖像采集模塊采集的圖像的邊緣；hough變換模塊，用于識(shí)別圖像邊緣提取模塊提取到的圓形或矩形，即對(duì)應(yīng)的圓形電解槽或矩形電解槽；電解槽與電解液圖像特征提取模塊，用于提取hough變換模塊獲取的電解槽與電解液的圖像特征；電解液液位是否過(guò)低的分類(lèi)器設(shè)計(jì)與分類(lèi)判別模塊，用于根據(jù)電解槽與電解液圖像特征提取模塊提取的特征設(shè)計(jì)分類(lèi)器，對(duì)槽內(nèi)液位是否過(guò)低進(jìn)行分類(lèi)判別。
[0013]具體地，所述圖像采集分析模塊設(shè)有用于分析所述攝像頭采集到的圖像信號(hào)是否模糊的圖像質(zhì)量分析模塊，當(dāng)圖像模糊時(shí)，啟動(dòng)攝像頭上的雨刷進(jìn)行鏡頭清潔，并設(shè)定在鏡頭清潔后再重新采集一次圖像，如此重復(fù)預(yù)設(shè)的次數(shù)N。
[0014]具體地，所述圖像采集分析模塊還設(shè)有用于對(duì)圖像進(jìn)行去霧增強(qiáng)的圖像去霧增強(qiáng)模塊。
[0015]具體地，所述控制器為PLC控制柜。
[0016]具體地，所述攝像頭為防水級(jí)別IP67以上、設(shè)有雨刷和wifi傳輸功能的攝像頭。
[0017]具體地，所述圖像采集分析模塊通過(guò)wifi與攝像頭進(jìn)行通信。
[0018]具體地，所述圖像采集分析模塊設(shè)在所述PLC控制柜內(nèi)。
[0019]具體地，所述圖像質(zhì)量分析模塊采用平均梯度法分析所述攝像頭采集到的圖像信號(hào)是否模糊。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器，設(shè)有攝像頭、圖像采集分析模塊、控制器模塊以及顯示模塊，通過(guò)采用非接觸式的方法對(duì)電解槽內(nèi)的液位進(jìn)行監(jiān)控，避免了由于與電解液直接接觸而造成的液位傳感器被腐蝕或出現(xiàn)結(jié)晶、需要定期更換的問(wèn)題，同時(shí)一套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在控制臺(tái)集中監(jiān)控多個(gè)電解槽的液位，無(wú)需一個(gè)電鍍槽配置一套系統(tǒng)且無(wú)需人工在現(xiàn)場(chǎng)巡視，大大減少了設(shè)備成本和人力成本，即本發(fā)明在有限投入的基礎(chǔ)上，能夠大大地降低電鍍車(chē)間的硬件損耗和人力成本；通過(guò)外部觸發(fā)方式使攝像頭每隔一定的時(shí)間間隔T采集一次圖像信號(hào)，降低圖像傳輸量和處理量；圖像采集分析模塊包括圖像采集模塊、圖像邊緣提取模塊、hough變換提取模塊、電解槽與電解液圖像特征提取模塊和電解液液位是否過(guò)低的分類(lèi)器設(shè)計(jì)與分類(lèi)判別模塊，圖像采集分析模塊設(shè)有用于分析攝像頭采集到的圖像信號(hào)是否模糊的圖像質(zhì)量分析模塊，當(dāng)圖像模糊時(shí)，啟動(dòng)攝像頭上的雨刷進(jìn)行鏡頭清潔，并設(shè)定在鏡頭清潔后再重新采集一次圖像，如此重復(fù)預(yù)設(shè)的次數(shù)N，減少由于鏡頭霧氣等因素而帶來(lái)的攝像頭觀測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題；圖像采集分析模塊還設(shè)有用于對(duì)圖像進(jìn)行去霧增強(qiáng)的圖像去霧增強(qiáng)模塊，進(jìn)一步減少因車(chē)間霧氣等因素帶來(lái)的觀測(cè)不準(zhǔn)確問(wèn)題；控制器為PLC控制柜，攝像頭為防水級(jí)別IP67以上、設(shè)有雨刷和wifi傳輸功能的攝像頭，圖像采集分析模塊通過(guò)《ifi與攝像頭進(jìn)行通信，避免鏡頭霧氣造成的成像模糊問(wèn)題；圖像采集分析模塊設(shè)在PLC控制柜內(nèi)，進(jìn)一步減少霧氣影響，同時(shí)減少因設(shè)備被霧氣覆蓋而易于損壞問(wèn)題；圖像質(zhì)量分析模塊采用平均梯度法分析攝像頭采集到的圖像信號(hào)是否模糊，方便用來(lái)評(píng)價(jià)圖像的模糊程度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]圖1是本發(fā)明的一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器的電鍍槽內(nèi)液位識(shí)別的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1-2所示，一種基于視覺(jué)技術(shù)的非接觸式電鍍槽液位控制器，包括攝像頭、圖像采集分析模塊、PLC控制柜以及顯示模塊，其中，攝像頭為防水級(jí)別IP67以上、設(shè)有雨刷和wifi傳輸功能的攝像頭，用于采集監(jiān)控范圍區(qū)域內(nèi)的圖像信號(hào)；圖像采集分析模塊包括圖像采集模塊、圖像去霧增強(qiáng)模塊、圖像邊緣提取模塊、hough變換提取模塊、電解槽與電解液圖像特征提取模塊和電解液液位是否過(guò)低的分類(lèi)器設(shè)計(jì)與分類(lèi)判別模塊，其中，圖像采集模塊用于獲取攝像頭采集的圖像信號(hào)；圖像去霧增強(qiáng)模塊用于對(duì)圖像進(jìn)行去霧增強(qiáng)；圖像邊緣提取模塊用于確定圖像采集模塊采集的圖像的邊緣；hough變換模塊，用于識(shí)別圖像邊緣提取模塊提取到的圓形或