CN111097717B - 用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统，所述方法包括：标定待测物在第一传送带上的第一起始位置；根据第一传送带的速度与第一起始位置跟踪待测物的第一实时位置；当第一实时位置到达与第一传送带接续连接的第二传送带时，重新标定待测物在第二传送带上的第二起始位置；根据第二传送带的速度与第二起始位置跟踪纸张的第二实时位置；根据第二实时位置对待测物进行自适应剔废。本申请重新标定待测物在第二传送带的位置，消除了分段皮带速度差、皮带交接处传送误差的影响，在更改传送带速度或更换产品时，不需要调整位置参数就能准确定位，实现了不同速度、不同产品准确定位的目的。

Description

用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统

技术领域

本申请涉及剔废技术领域，尤其涉及一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统。

背景技术

在纸张或纸制品(如纸箱或纸盒)的生产过程中，由于设备的损耗、周围环境或者原料的污染、不正确的操作等，会生产出品质不达标的纸盒产品，如污点、褶皱、裂口或孔洞等，需要对上述品质不合格产品进行剔除，防止其进入生产链下游或流入成品。

目前通过糊盒机在线印刷质量视觉检测系统来对纸张进行剔废，现有剔废方法为：编码器安装在第一传送带上，其输出脉冲与第一传送带速度同步，纸张在皮带上传输时，首先经过触发电眼，剔废模块记录纸张的起始位置，通过编码器实时跟踪纸张在传送皮带的位置，当监控到纸张到达吹气剔废口时，如果纸张被检测系统判定为坏品，则剔废模块控制剔废电磁阀，打开压缩空气，将坏品纸张吹入收废皮带，进入坏品仓；如果纸张被检测系统判定为好品，则剔废电磁阀不动作，好品纸张传输至好品皮带，进入好品仓。

但是，由于接续连接的第一传送带和第二传送皮带是由不同电机控制的，加上传动机构上的误差，无法做到绝对一致，故存在速度差，在更改糊盒机速度或更换产品时，需要重新调整剔除距离，操作繁琐，效率低。

发明内容

本申请提供了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统，以解决目前机器视觉质量视觉检测设备在更改传送带速度或更换产品时，定位不准，造成剔废效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法，所述方法包括：

标定待测物在第一传送带上的第一起始位置；

根据所述第一传送带的速度与所述第一起始位置跟踪所述待测物的第一实时位置；

当所述第一实时位置到达与所述第一传送带接续连接的第二传送带时，重新标定所述待测物在所述第二传送带上的第二起始位置；

根据所述第二传送带的速度与所述第二起始位置跟踪所述待测物的第二实时位置；

根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废。

可选的，标定待测物在第一传送带上的第一起始位置，包括：

所述待测物经过第一触发电眼时，生成一个ID号；

将所述ID号与所述待测物绑定；

后续待测物经过所述第一触发电眼时，ID号自动加1。

可选的，当所述第一实时位置到达与所述第一传送带接续连接的第二传送带时，重新标定所述待测物在所述第二传送带上的第二起始位置，包括：

预测所述第一实时位置与第二触发电眼间的距离为第一预设距离时，使能所述第二触发电眼；

通过所述第二触发电眼重新标定所述待测物在所述第二传送带上的第二起始位置。

可选的，还包括：

所述待测物经过所述第二触发电眼时，所述第二触发电眼生成对应的ID号；

同一待测物对应的所述第一触发电眼的ID号与所述第二触发电眼的ID号相同。

可选的，根据所述第二传送带的速度与所述第二起始位置跟踪所述待测物的第二实时位置，之前包括：

预测所述第一实时位置与所述第二触发电眼间的距离为第二预设距离时，禁止触发所述第二触发电眼；

判断在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼是否有触发标志；

若在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼有触发标志，则实时跟踪所述待测物在所述第二传送带上的位置；

若在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼没有触发标志，则对所述第二触发电眼的计数ID自动加1。

可选的，对所述第二触发电眼的计数ID自动加1，包括：

生成与丢失的所述待测物对应的ID号虚拟位置；

将所述第二触发电眼的计数ID号自动加1，并提示所述待测物丢失信息。

可选的，根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废，包括：

检测所述待测物的第二实时位置是否到达剔废位置；

若所述待测物的第二实时位置到达所述剔废位置，则对所述待测物进行自适应剔废。

第二方面，本申请实施例还提供了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制系统，包括第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼、第二编码器及自适应剔废控制模块，其中，

所述第一触发电眼设置于所述第一传送带的上方，用于标定待测物在所述第一传送带上的第一起始位置；

第一编码器设置于所述第一传送带上，用于实时获取所述第一传送带的速度；

第二触发电眼设置于第二传送带的上方，用于重新标定所述待测物在所述第二传送带上的第二起始位置；

第二编码器设置于所述第二传送带上，用于实时获取所述第二传送带的速度；

所述自适应剔废控制模块分别与所述第一触发电眼、所述第一编码器、所述第二触发电眼与所述第二编码器电连接，用于根据所述第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼与所述第二编码器获取的数据对所述待测物进行自适应剔废。

可选的，所述自适应剔废控制模块包括：

第一计算单元，用于根据所述第一传送带的速度与所述第一起始位置计算得到所述待测物的第一实时位置；

第二计算单元，用于根据所述第二传送带的速度与所述第二起始位置计算得到所述待测物的第二实时位置；

剔废单元，用于根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废。

可选的，所述自适应剔废控制模块还包括：

第一生成单元，用于所述待测物经过所述第一触发电眼时生成相应的ID号；

第二生成单元，用于所述待测物经过所述第二触发电眼时生成相应的ID号，或生成丢失待测物对应的ID号虚拟位置，ID号自动加1。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法根据第一传送带的速度与待测物在第一传送带上的第一起始位置实时跟踪待测物的第一实时位置，当第一实时位置到达与第一传送带接续连接的第二传送带时，重新标定待测物在第二传送带上的第二起始位置，并根据第二传送带的速度与第二起始位置实时跟踪待测物的第二实时位置，并根据第二实时位置对待测物进行自适应剔废，能够消除分段传送带的速度差、传送带交接处传送误差的影响，重新校准待测物的位置，如此在更改传送带速度或更换产品时，不需要调整位置参数，仍能准确定位，可实现不同速度、不同产品准确定位的目的，从而提高定位效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了现有糊盒机在线印刷质量视觉检测系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的用于糊盒机视觉质量检测的只适应剔废控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的用于糊盒机视觉质量检测的只适应剔废控制方法中S300的详细流程图；

图4为本申请实施例提供的一种用于糊盒机视觉质量检测的只适应剔废控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

分段传送带传送产品时，由于各个传送带是由不同电机控制的，加上传动机构上的误差，无法做到绝对一致，故存在速度差，造成产品在分段传送带上定位不准，本申请以糊盒机在线视觉质量检测的自适应踢废为例进行说明。

现有方案中，糊盒机在线印刷质量视觉检测系统将废品进行剔废时，如图1所示，通过编码器1实时跟踪纸张在传送皮带的位置，当监控到纸张到达吹气剔废口时，根据纸张质量对其进行剔废。在理想情况下，即第一传送带和第二传送带速度一致时，可以做到准确剔废，但在实际情况下，由于二者是由不同电机控制，加上传动机构上的误差，无法做到绝对一致，故存在速度差，即编码器1检测到的是第一传送带的速度而非第二传送皮带的速度，所以会导致剔废不准。即使在一个速度下寻找到一个合适的剔废位置参数，当机台变速或更换产品时，这个位置参数不再适用，需要重新调整。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法，该方法能够监控到第二传送带的速度，消除了分段皮带速度差，可实现不同速度、不同产品自适应剔废的目的。

如图2所示，本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法包括：

S100：标定纸张在第一传送带上的第一起始位置。

第一触发电眼设置于第一传送带的上方，当纸张经过该第一触发电眼时，自适应剔废控制模块记录纸张在第一传送带上的起始位置。且纸张经过第一触发电眼时，第一触发电眼生成一个ID号，该ID号与该纸张绑定，后续纸张经过第一触发电眼时，ID号自动加1，即通过ID号对传送的纸张进行计数。

S200：根据第一传送带的速度与第一起始位置跟踪纸张的第一实时位置。

第一编码器用于实时跟踪第一传送带的速度，并将第一传送带的速度发送至自适应剔废控制模块，自适应剔废控制模块根据第一传送带的速度与纸张在第一传送带的第一起始位置计算得到纸张的实时位置。

S300：当第一实时位置到达与第一传送带接续连接的第二传送带时，重新标定纸张在第二传送带上的第二起始位置。

第二触发电眼用于标定纸张传送到第二传送带上的起始位置，即根据第一传送带的速度与纸张在第一传送带上的第一起始位置实时跟踪纸张在传送带上的实时位置，根据该实时位置来触发第二触发电眼重新标定纸张位置，具体方法如图3所示。

S301：预测第一实时位置与第二触发电眼间的距离为第一预设距离时，使能第二触发电眼。

实时跟踪纸张的第一实时位置时，预测纸张的第一实时位置位于第二触发电眼前方一段位置，即第一实时位置与第二触发电眼的距离为第一预设距离时，使能第二触发电眼，使得第二触发电眼能够检测纸张的位置。本示例中，第一预设距离可为10cm，即预测纸张到达第二触发电眼前方10cm处时使能第二触发电眼，使得第二触发电眼工作。

S302：根据第二触发电眼重新标定纸张在第二传送带上的第二起始位置。

触发第二触发电眼后，纸张经过第二触发电眼，第二触发电眼生成该纸张的ID号，对纸张的位置进行重新标定，以避免由于第一传送带与第二传送带间的速度差，造成根据第一传送带的速度与纸张在第一传送带的第一起始位置计算到的纸张位置与实时位置存在偏差，导致剔废不准。

S303：预测第一实时位置与第二触发电眼间的距离为第二预设距离时，禁止触发第二触发电眼。

实时跟踪纸张的第一实时位置时，预测纸张的第一实时位置位于第二触发电眼后方一段位置，即第一实时位置与第二触发电眼的距离为第二预设距离时，停止触发电眼，使得第二触发电眼停止检测纸张的位置。本示例中，第二预设距离可为10cm，即预测纸张到达第二触发电眼后方10cm时禁止触发电眼，使得第二触发电眼停止工作。

S304：判断在第一预设距离与第二预设距离内第二触发电眼是否有触发标志。

分别通过第一触发电眼与第二触发电眼对纸张进行计数时，需要保证第一触发电眼的计数顺序与第二触发电眼的计数顺序一致，即不存在纸张丢失的情况。若纸张在第一触发电眼与第二触发电眼之间犹豫异常情况丢失，会导致第二触发电眼计数序列混乱，从而剔废失败。因此，在纸张经过第二触发电眼时，第二触发电眼生成对应的ID号，且同一纸张对应的第一触发电眼的ID与第二触发电眼的ID号相同，以保证第一触发电眼的计数顺序与第二触发电眼的计数顺序一致。

本申请通过判断在第一预设距离与第二预设距离内第二触发电眼是否有触发标志来确定纸张是否出现丢失，即若在第一预设距离与第二预设距离内第二触发电眼有触发标志，则说明在规定开窗范围内有纸张传送，纸张未丢失，执行S305；若在第一预设距离与第二预设距离内第二触发电眼没有触发标志，则说明在规定开窗范围内没有纸张传送，纸张丢失，执行S306。

S305：实时跟踪纸张在第二传送带上的位置。

S306：对第二触发电眼的计数ID自动加1。

纸张出现丢失时，自适应剔废控制模块生成与丢失的纸张对应的ID号虚拟位置，将第二触发电眼的计数ID号自动加1，进行补偿，以确保第二触发电眼计数序列正确，并提示丢张信息，提醒工作人员注意。

S400：根据第二传送带的速度与第二起始位置跟踪纸张的第二实时位置。

通过第二触发电眼重新标定纸张在第二传送带的第二起始位置后，通过第二编码器实时跟踪第二传送带的速度，自适应剔废控制模块根据第二起始位置与第二传送带的速度计算得到纸张的第二实时位置，以消除分段皮带速度差、皮带交接处传送误差的影响。

S500：根据第二实时位置对纸张进行自适应剔废。

第一传送带的上方设有相机1与相机2，相机1与相机2分别采集纸张的图像，并将纸张图像发送至自适应剔废控制模块，自适应剔废控制模块根据纸张图像来检测的纸张的质量。若自适应剔废控制模块判定该纸张为坏品，纸张的第二实时位置到达剔废口(剔废位置)时，自适应剔废控制模块控制剔废电磁阀打开压缩空气，将坏品纸张吹入收废皮带，进入坏品仓；若自适应剔废控制模块判定该纸张为好品，纸张的第二实时位置到达剔废口(剔废位置)时，自适应剔废控制模块控制剔废电磁阀不动作，好品纸张传输至好品皮带，进入好品仓。

本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法根据第一传送带的速度与纸张在第一传送带上的第一起始位置实时跟踪纸张的第一实时位置，当第一实时位置到达第二传送带时，重新标定纸张在第二传送带上的第二起始位置，并根据第二传送带的速度与第二起始位置实时跟踪纸张的第二实时位置，根据第二实时位置对纸张进行自适应剔废，消除了分段传送带的速度差、传送带交接处传送误差及第一传送带受吸风阻力的影响，在更改糊盒机速度或更换产品时，不需要调整位置参数就能准确剔废，实现了不同速度、不同产品自适应剔废的目的，大大提高了剔废效率。

基于本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法，本申请实施例还提供了一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制系统。

如图4所示，本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制系统包括第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼、第二编码器及自适应剔废控制模块，其中，

第一触发电眼设置于第一传送带上，用于标定待测物在第一传送带上的第一起始位置；第一编码器设置于第一传送带的上方，用于实时获取第一传送带的速度。

第二触发电眼设置于第二传送带的上方，用于重新标定纸张在第二传送带上的第二起始位置；当纸张的第一实时位置到达第二传送带时，纸张经过第二触发电眼，对纸张在第二传送带上的起始位置进行重新标定。第二编码器设置于第二传送带上，用于实时获取第二传送带的速度。

自适应剔废控制模块分别与第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼与第二编码器电连接，用于根据第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼与第二编码器获取的数据进行纸张剔废。自适应剔废控制模块包括：

第一计算单元，用于根据第一传送带的速度与第一起始位置实时跟踪纸张的第一实时位置。

第二计算单元，用于根据第二传送带的速度与第二起始位置实时跟踪纸张的第二实时位置。

剔废单元，用于根据纸张在所述第二传送带上的第二实时位置进行自适应剔废。

自适应剔废控制模块还包括：

第一生成单元，用于纸张经过第一触发电眼时生成相应的ID号，对传送的纸张进行计数。

第二生成单元，用于纸张经过第二触发电眼时生成相应的ID号，或生成丢失纸张对应的ID虚拟位置，ID号自动加1，以保证第一触发电眼的计数ID顺序与第二触发电眼的计数ID顺序一致，确保剔废成功。

本申请实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制系统在第二传送带上增加第二编码器与第二触发电眼，第二编码器用来实时跟踪第二传送带的速度，第二触发电眼用来重新标定纸张在第二传送带上的起始位置，如此消除了分段皮带速度差、皮带交接处传送误差的影响，系统根据第二触发电眼重新校准纸盒位置，实现了不同速度、不同产品自适应剔废的目的，大大提高了剔废效率。

上述实施例提供的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法及系统不仅限应用于糊盒机在线视觉质量检测的自适应剔废，也可应用于其他需要对产品进行准确定位的领域，如显示屏分段传输时对显示屏进行精确定位等领域，其均属于本申请实施例的保护范围

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (8)

1.一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法，其特征在于，所述方法包括：

标定待测物在第一传送带上的第一起始位置；

根据所述第一传送带的速度与所述第一起始位置跟踪所述待测物的第一实时位置；

预测所述第一实时位置与第二触发电眼之间的距离；

当所述第一实时位置与所述第二触发电眼间的距离为第一预设距离时，使能所述第二触发电眼；所述第一预设距离为所述待测物在所述第二触发电眼前方与所述第二触发电眼间的距离；

通过所述第二触发电眼重新标定所述待测物在第二传送带上的第二起始位置；

预测所述第一实时位置与所述第二触发电眼间的距离为第二预设距离时，禁止触发所述第二触发电眼；所述第二预设距离为所述待测物在所述第二触发电眼后方与所述第二触发电眼间的距离；

判断在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼是否有触发标志；

若在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼有触发标志，则所述第二传送带上的待测物未丢失，实时跟踪所述待测物在所述第二传送带上的位置；

若在所述第一预设距离与所述第二预设距离内所述第二触发电眼没有触发标志，则所述第二传送带上的待测物丢失，修改所述第二传送带上待测物对应的计数；

根据所述第二传送带的速度与所述第二起始位置跟踪所述待测物的第二实时位置；

根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标定待测物在第一传送带上的第一起始位置，包括：

所述待测物经过第一触发电眼时，生成一个ID号；

将所述ID号与所述待测物绑定；

后续待测物经过所述第一触发电眼时，ID号自动加1。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述待测物经过所述第二触发电眼时，所述第二触发电眼生成对应的ID号；

同一待测物对应的所述第一触发电眼的ID号与所述第二触发电眼的ID号相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，修改所述第二传送带上待测物对应的计数，包括：

生成与丢失的所述待测物对应的ID号虚拟位置；

将所述第二触发电眼的计数ID号自动加1，并提示所述待测物丢失信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废，包括：

检测所述待测物的第二实时位置是否到达剔废位置；

若所述待测物的第二实时位置到达所述剔废位置，则对所述待测物进行自适应剔废。

6.一种用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制系统，应用于权利要求1-5任一项所述的用于机器视觉质量检测设备的自适应剔废控制方法，其特征在于，包括第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼、第二编码器及自适应剔废控制模块，其中，

所述第一触发电眼设置于所述第一传送带的上方，用于标定待测物在所述第一传送带上的第一起始位置；

第一编码器设置于所述第一传送带上，用于实时获取所述第一传送带的速度；

第二触发电眼设置于第二传送带的上方，用于重新标定所述待测物在所述第二传送带上的第二起始位置；

第二编码器设置于所述第二传送带上，用于实时获取所述第二传送带的速度；

所述自适应剔废控制模块分别与所述第一触发电眼、所述第一编码器、所述第二触发电眼与所述第二编码器电连接，用于根据所述第一触发电眼、第一编码器、第二触发电眼与所述第二编码器获取的数据对所述待测物进行自适应剔废。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自适应剔废控制模块包括：

第一计算单元，用于根据所述第一传送带的速度与所述第一起始位置计算得到所述待测物的第一实时位置；

第二计算单元，用于根据所述第二传送带的速度与所述第二起始位置计算得到所述待测物的第二实时位置；

剔废单元，用于根据所述第二实时位置对所述待测物进行自适应剔废。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自适应剔废控制模块还包括：

第一生成单元，用于所述待测物经过所述第一触发电眼时生成相应的ID号；

第二生成单元，用于所述待测物经过所述第二触发电眼时生成相应的ID号，所述第二生成单元生成ID号与所述第一生成单元生成ID号的计数顺序相同；或者，生成丢失待测物对应的ID号虚拟位置，ID号自动加1，新的ID号与所述第一生成单元生成ID号的计数顺序相同。

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