CN102001472B - 提高烟条烟包图像检测成像质量的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法及装置，其特征是它包括以下步骤：首先，将烟条或烟包待检测面的图像预先输入计算机中；其次，在烟条或烟包待检测面的一侧安装三原色LED光源，并使LED光源的驱动电路与调光电路相连；第三，利用计算机中存储的调光或配色软件对预先输入的待检测面的图像进行分析，得到所需的成像曝光的光通量；第四，由调光电路根据计算机分析所得的光通量自动计算出三原色LED光源的各原色的LED的发光量并加以存储；第五，当被检测烟条或烟包进入检测区域时，触发驱动电路按存储的各原色LED的发光量工作，三原色LED光混合后照射在对被检烟条或烟包的待检面上为CCD相机提供拍摄光源，以获得清晰的图像。本发明适应性强，可为图像判别提供清晰的片源。

Description

提高烟条烟包图像检测成像质量的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种卷烟产品外观质量检验技术，尤其是一种利用图像技术对烟包或烟条外观进行检测的方法及装置，具体地说是一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法及装置。
背景技术
目前，随着计算机技术和图像处理技术的不断发展，利用CCD相机对生产线上的烟条或烟包的外观质量进行在线检测已相当普遍。而要获得供计算机自动识别的图像除了需要使用高质量的CCD相机外，还需要为CCD相机配备合适的光源。而现有的光源大多采用普通照明光源，这种普通的照明光源即使可通过调光电路调整其流明，但其色彩是无法调整的。对于烟草包装机而言，包装线上的烟条或烟包的外包装颜色会根据品种的不同而发生变化，因此当外包装的色彩发生较大变化时，如果采用相同的光源照射在被检面上就会造成因为照明光线被检烟条或烟包表面的图案吸收或反射造成照明度过小或过大，致使图像不清，影响计算机判断的准确性，也限制了生产线对香烟品种的适应能力，对此目前尚无好的解决方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有的香烟包装机中烟条或烟包外观发生变化时因为照明光源无法适应其变化而造成所摄图像清晰度不够，易造成误判的问题，发明一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法，同时提供相应的检测装置。
本发明的技术方案之一是：一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法，其特征是它包括以下步骤：首先，在烟条或烟包待检测面的一侧或多测安装三原色LED光源，并使LED光源的驱动电路与调光电路相连；其次，将LED光源调成白光后，将烟条或烟包待检测面通过相机拍摄图像并输入计算机中；第三，利用计算机中存储的调光或配色软件对所输入的待检测面的图像进行分析，得到所需的成像曝光三原色LED的光通量；第四，由调光电路根据计算机分析所得的光通量自动计算出三原色LED光源的各原色的LED的发光量并加以存储；第五，当被检测烟条或烟包进入检测区域时，触发驱动电路按存储的各原色LED的发光量工作，三原色LED光混合后照射在对被检烟条或烟包的待检面上为CCD相机提供拍摄光源，以获得清晰的图像。
在所述的三原色LED光源的前部安装有匀光板。
本发明的技术方案之二是：一种提高烟条烟包图像检测成像质量的装置，其特征是它主要由三原色LED光源1、CCD摄像机2和计算机3组成，三原色LED光源1的驱动电路4与调光电路5相连，调光电路5受控于安装有调光或配色软件的计算机3，三原色LED光源1和CCD摄像机2同时安装在被检烟条或烟包的被检面的同一侧或不同侧面。
所述的三原色LED光源1的前方安装有匀光板6。
本发明的有益效果：1.本发明由于能自动适应烟包或烟包的颜色变化，自动调整照明的亮度(流明和光通量)，因此可使CCD相机所摄取的图像最佳，为计算机自动判别提供了理想的图片，有利于进一步提高图像检测判别的准确性。
2.本发明有利于提高现有香烟包装生产线的柔性，使之能适应各种不同颜色的烟条或烟包的外观，更无需为不同包装的烟条或烟包检测更换光源，可节约生产成本。
3.本发明的配色和调光可采用现有成熟的技术加以实现，同时配合现有的强大的计算机处理功能，使得配色调光十分快捷方便，能在几秒钟内根据生产线上的烟条或烟包的外观完成相关的配色、调光过程。
附图说明
图1是本发明的烟包在线检测光源示意图(拱形)。
图2是本发明的一个烟条外观检测装置示意图。
图3是本发明的烟包外观检测装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法，它包括以下步骤：首先，在烟条或烟包待检测面的一侧或多测安装三原色LED光源，并使LED光源的驱动电路与调光电路相连；其次，将LED光源调成白光后，将烟条或烟包待检测面通过相机拍摄图像并输入计算机中；第三，利用计算机中存储的调光或配色软件对所输入的待检测面的图像进行分析，得到所需的成像曝光三原色LED的光通量；第四，由调光电路根据计算机分析所得的光通量自动计算出三原色LED光源的各原色的LED的发光量并加以存储；第五，当被检测烟条或烟包进入检测区域时，触发驱动电路按存储的各原色LED的发光量工作，三原色LED光混合后照射在对被检烟条或烟包的待检面上为CCD相机提供拍摄光源，以获得清晰的图像。
实施例二。
如图1所示。
一种提高烟包图像检测成像质量的装置，它主要由三原色LED光源1、CCD摄像机2和计算机3组成，三原色LED光源1的驱动电路4与调光电路5相连(驱动电路和调光电路可安装在一个控制板或控制盒中)，调光电路5受控于安装有调光或配色软件的计算机3，三原色LED光源1和CCD摄像机2同时安装在被检烟包的被检面的同一侧或不同侧面(如相邻的侧面或相对的侧面)。其中的三原色LED光源1由拱形支架101、LED安装板102和匀光板103组成，拱形支架101架设在烟包传送带上，形成一个供烟包104通过的通道，LED安装板102固定安装在拱形支架101的内侧，LED安装在LED安装板102上并与驱动电路电气连接，匀光板103固定在LED安装板102的前部，即匀光板103位于烟包104和LED安装板102之间，在拱形支架101上至少设有一个供CCD摄像机2拍摄用的窗口105。具体实施时拱形支架101最好设计成五边形结构，如图1所示，五边形拱形支架的四个面均安装有LED安装板102，每个LED安装板102的前面均安装有匀光板103，其中一个斜面上设置供CCD摄像机2摄取图像的窗口105。
实施例三。
如图2所示。
一种烟箱缺条检测装置，它主要由激光发射器301、图像保存用摄像机302、三原色LED光源303、图像判别用摄像机304、声光报警装置306及计算机305组成，如图2所示，其中激光发射器301安装在待检测烟条一侧或多个侧面上以形成覆盖每层烟条中每个烟条的激光检测图案，图像判别用摄像机304安装在所述检测图案的一侧以便将摄取的激光检测图案送入计算机305中，在与激光发射器301同侧或另一侧(图中为另一侧)、被检烟条层的上方安装有为图像保存用摄像机302提供照明的LED光源303，三原色LED光源303与调光电路307相连，以便能根据烟条的色彩自动配制出相应的色光以保证图像保存用摄像机获得清晰的便于保存的图案，图像保存用摄像机302安装在LED光源303所照射到的烟条的同一侧，以便能将经过LED光源303后的烟条图像摄取后送入与之相连的计算机305中，计算机305与声光报警装置306电气连接。本实施例的LED驱动电路及调光电路均与现有技术相同或可采用教科书常见电路，也可直接利用集成电路加以实现。
本实施例结合了激光检测判断与图像保存判断的双重优点，可大大提高判断的准确率。
实施例四。
如图3所示。
一种烟包外观检测装置，它包括数量与所需检测面数据相等的CCD摄像机401、光源控制器402和CCD光源模块403(数量与CCD摄像机401的数量相同)，所述的光源控制器402的一个控制端与同步传感器404(如码盘)的输出端相连，光源控制器402的输出端一方面与CCD光源模块403、CCD摄像机401以及报警装置405相连，另一方面还与工控机406(应采用带有操作触摸屏408的工控机，也可直接采用带显示器的计算机)双向连接，CCD摄像机401通过网络交换机407(一般应采用千兆网交换机)与工控机406相连，如图3所示。本实施例的光源控制器402实际上相当于一个常规的三基色调光电路，它本身可带有CPU，调光指令可受控于工控机401，当同步传感器404(码盘)感应到有烟包进入检测区域后，立即给光源控制器402一个信号，光源控制器402根据预先配好的曝光量使三基色LED发出相应流明的光，混合后即发出符合要求的光照射到烟包被检面上，而三基色LED的流明量可由工控机根据配色软件预先设定后传送到光源控制器402中，如果有不合格烟包出现，则工控机401立即触发与光源控制器402相连的报警装置405报警的同时启动剔除装置将该烟包剔除。具体实施时，报警装置405还可直接与工控机406相连，CCD光源模块403由三原色LED阵列组成，三原色LED阵列与光源控制器402电气相连，光源控制器402与工控机406相连。
当烟包的外观发生变化时，可先将烟包的外观输入工控机中的配色软件中，由配色软件自动选择相应的曝光量，再通过通讯软件将配色方案传输给光源控制器402，光源控制器402根据配色软件自动调整三基色LED的流量。
本发明未涉及部分如LED的驱动电路、调光电路、图像配色、分析、调光软件等为十分成熟的现有技术，均可直接从市场采购或参照相关手册加以实现。

Claims (5)

1.一种提高烟条烟包图像检测成像质量的方法，其特征是它包括以下步骤：
    首先，在烟条或烟包待检测面的一侧或多测安装三原色LED光源，并使LED光源的驱动电路与调光电路相连；
其次，将LED光源调成白光后，将烟条或烟包待检测面通过相机拍摄图像并输入计算机中；
    第三，利用计算机中存储的调光或配色软件对所输入的待检测面的图像进行分析，得到所需的成像曝光三原色LED的光通量；
第四，由调光电路根据计算机分析所得的光通量自动计算出三原色LED光源的各原色的LED的发光量并加以存储；
第五，当被检测烟条或烟包进入检测区域时，触发驱动电路按存储的各原色LED的发光量工作，三原色LED光混合后照射在对被检烟条或烟包的待检面上为CCD相机提供拍摄光源，以获得清晰的图像。
2.根据权利要求1所述的提高烟条烟包图像检测成像质量的方法，其特征是在所述的三原色LED光源的前部安装有匀光板。
3.一种提高烟条烟包图像检测成像质量的装置，其特征是它主要由三原色LED光源（1）、CCD摄像机（2）和计算机（3）组成，三原色LED光源（1）的驱动电路（4）与调光电路（5）相连，调光电路（5）受控于安装有调光或配色软件的计算机（3），三原色LED光源（1）和CCD摄像机（2）同时安装在被检烟条或烟包的被检面的同一侧或不同侧面。
4.根据权利要求3所述的提高烟条烟包图像检测成像质量的装置，其特征是所述的三原色LED光源（1）的前方安装有匀光板（6）。
5.根据权利要求3所述的提高烟条烟包图像检测成像质量的装置，其特征是三原色LED光源（1）主要由拱形支架（101）、LED安装板（102）和匀光板（103）组成，拱形支架（101）架设在烟包传送带上，形成一个供烟包（104）通过的通道，LED安装板（102）固定安装在拱形支架（101）的内侧，LED安装在LED安装板（102）上并与控制电路电气连接，匀光板（103）固定在LED安装板（102）的前部，即匀光板（103）位于烟包（104）和LED安装板（102）之间，在拱形支架（101）上至少设有一个供CCD摄像机（2）拍摄用的窗口（105）。
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