CN106441493A - 一种在线检测透明瓶液位的装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器视觉的液位检测设备技术领域，具体涉及一种在线检测透明瓶液位的装置及其检测方法。本发明主要解决现有非接触式液位检测系统造价成本高和结构复杂的问题。本发明一种在线检测透明瓶液位的装置，包括PC机、摄像头，继电器和光电开关，在PC机上安装图像分析程序，摄像头安装在生产线上透明瓶附近，摄像头的输出端与PC机相连接，所述的光电开关通过继电器与PC机的PC机鼠标按下事件连接起来以触发电脑上的图像分析程序，进而启动摄像头抓拍，并通过调整PC机中图像分析程序中的延时控件的参数使得摄像头能够准确抓拍到生产线上透明瓶液位线的图片，再通过PC机上的图像分析程序计算出透明瓶所装液体的液位值并输出。

Description

一种在线检测透明瓶液位的装置及其检测方法

技术领域

本发明属于机器视觉的液位检测设备技术领域，具体涉及一种在线检测透明瓶液位的装置及其检测方法。

背景技术

目前，公知的非接触式的液位检测系统分两种，一种是有专门的传感器；另一种基于工业相机和图像处理单元；但是，第一种方案造价成本高，第二种方案通过对图像二值化处理、背景分离等，其准确率会受到背景环境或光照环境的影响，且系统较复杂。

发明内容

本发明主要针对现有非接触式液位检测系统造价成本高和结构复杂的问题，提供一种在线检测透明瓶液位的装置及其检测方法。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：

一种在线检测透明瓶液位的装置，包括PC机、PC机鼠标和摄像头，其中：还包括继电器和光电开关，在所述PC机上安装图像分析程序，摄像头安装在生产线上透明瓶附近并能抓拍到透明瓶液位线的图片，摄像头的输出端与PC机相连接将抓拍到的透明瓶液位线图片传送给PC机的图像分析程序，所述的光电开关通过继电器与PC机的PC机鼠标按下事件连接起来以触发电脑上的图像分析程序，进而启动摄像头抓拍，并通过调整PC机中图像分析程序中的延时控件的参数使得摄像头能够准确抓拍到生产线上透明瓶液位线的图片，再通过PC机上的图像分析程序计算出透明瓶所装液体的液位值并输出。

进一步地，本发明还包括报警装置，所述的报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。

本发明所述的PC机上安装的图像分析程序为EmguCv库中的直线函数，该直线函数检测抓拍到的生产线上透明瓶液位线的图片中的透明瓶中的液位直线，根据筛选出的水平直线的纵坐标值，校正后计算出液位值。

本发明所述的EmguCv库中的直线函数为cvhoughlines2或者cvline函数。

本发明一种在线检测透明瓶液位装置的检测方法，其特征是包括以下步骤：

(1)、打开PC机上的视频，调试传感器延时，完成后鼠标放置于开始运行按钮，系统将锁定鼠标在按钮上；

(2)、光电开关感受到透明瓶时，将输出一个24V电压，这个电压将继电器动触点吸合，继电器动触点的吸合模拟了鼠标微动开关的右击动作，通过USB口送给PC，软件通过识别右击事件获取物体接近信号，摄像头通过USB口接入PC，传感器经过继电器和鼠标的转换后，也通过USB口接入PC机；

(3)、传感器获取瓶子接近信号后转换成右击事件，软件检测直线并在原图上划出直线位置，将报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。

本发明采用上述技术方案，通过继电器巧妙的将光电开关与图像分析程序连接起来，实现了在线监测；通过调用EmguCv库中的有关直线的函数，检测最直接、最明显的液位线的特征，做出判断和计算，准确率高，图像分析程序的编写也相对简单；硬件要求不高，且通过普通电脑摄像头即可实现，造价成本低。因此，与现有技术相比，本发明具有结构简单、稳定性好、造价低的优点，可应用在饮料，酒类等透明瓶的液位在线检测上。

附图说明

图1是发明的框图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种在线检测透明瓶液位的装置，包括PC机、PC机鼠标、摄像头、继电器、光电开关和报警装置，在所述PC机上安装图像分析程序，摄像头安装在生产线上透明瓶附近并能抓拍到透明瓶液位线的图片，摄像头的输出端与PC机相连接将抓拍到的透明瓶液位线图片传送给PC机的图像分析程序，所述的光电开关通过继电器与PC机的PC机鼠标按下事件连接起来以触发电脑上的图像分析程序，进而启动摄像头抓拍，并通过调整PC机中图像分析程序中的延时控件的参数使得摄像头能够准确抓拍到生产线上透明瓶液位线的图片，再通过PC机上的图像分析程序计算出透明瓶所装液体的液位值并输出，报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。

本实施例中所述的PC机上安装的图像分析程序为EmguCv库中的直线函数cvhoughlines2或者cvline函数，该直线函数检测抓拍到的生产线上透明瓶液位线的图片中的透明瓶中的液位直线，根据筛选出的水平直线的纵坐标值，校正后计算出液位值。

具体检测方法步骤如下：

(1)、打开PC机上的视频，调试传感器延时，完成后鼠标放置于开始运行按钮，系统将锁定鼠标在按钮上；

(2)、光电开关感受到透明瓶时，将输出一个24V电压，这个电压将继电器动触点吸合，继电器动触点的吸合模拟了鼠标的右击动作，通过USB口送给PC，软件通过识别右击事件获取物体接近信号，摄像头通过USB口接入PC，传感器经过继电器和鼠标的转换后，也通过USB口接入PC机；

(3)、传感器获取瓶子接近信号后转换成右击事件，软件检测直线并在原图上划出直线位置，将报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。

Claims (5)

1.一种在线检测透明瓶液位装置，包括PC机、PC机鼠标和摄像头，其特征是还包括继电器和光电开关，在所述PC机上安装图像分析程序，摄像头安装在生产线上透明瓶附近并能抓拍到透明瓶液位线的图片，摄像头的输出端与PC机相连接将抓拍到的透明瓶液位线图片传送给PC机的图像分析程序，所述的光电开关通过继电器与PC机的PC机鼠标按下事件连接起来以触发电脑上的图像分析程序，进而启动摄像头抓拍，并通过调整PC机中图像分析程序中的延时控件的参数使得摄像头能够准确抓拍到生产线上透明瓶液位线的图片，再通过PC机上的图像分析程序计算出透明瓶所装液体的液位值并输出。

2.根据权利要求1所述的一种在线检测透明瓶液位装置，其特征是还包括报警装置，所述的报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。

3.根据权利要求1所述的一种在线检测透明瓶液位装置，其特征是所述的PC机上安装的图像分析程序为EmguCv库中的直线函数，该直线函数检测抓拍到的生产线上透明瓶液位线的图片中的透明瓶中的液位直线，根据筛选出的水平直线的纵坐标值，校正后计算出液位值。

4.根据权利要求3所述的一种在线检测透明瓶液位装置，其特征是所述的EmguCv库中的直线函数为cvhoughlines2或者cvline函数。

5.权利要求1-4中任意一项所述一种在线检测透明瓶液位装置的检测方法，其特征是包括以下步骤：

(1)、打开PC机上的视频，调试传感器延时，完成后鼠标放置于开始运行按钮，系统将锁定鼠标在按钮上；

(2)、光电开关感受到透明瓶时，将输出一个24V电压，这个电压将继电器动触点吸合，继电器动触点的吸合模拟了鼠标微动开关的右击动作，通过USB口送给PC，软件通过识别右击事件获取物体接近信号，摄像头通过USB口接入PC，传感器经过继电器和鼠标的转换后，也通过USB口接入PC机；

(3)、传感器获取瓶子接近信号后转换成右击事件，软件检测直线并在原图上划出直线位置，将报警装置与PC机相连接，在PC机上设定标准液位值参数，并将PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值与标准液位值参数进行对比，当PC机上的图像分析程序计算出的透明瓶所装液体的液位值在标准液位值参数外时，PC机启动报警装置报警。