CN117634538B - 一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于面包计数管理技术领域，具体公开一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，通过在面包生产线上设置第一计数终端，在面包生产线的末端存放区设置第二计数终端，实现了面包传送过程与传送结束的双重计数，并通过将两计数终端的计数结果进行对比，能够识别到计数失误，避免对计数结果的准确性造成累积影响，同时基于两计数终端的计数结果分析能够对异常计数终端的计数结果进行智能纠正，避免计数失误的持续性发生，与此同时基于第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其能够与计数终端的计数机制相适配，为计数结果的准确度提供了前端保障。

Description

一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统

技术领域

本发明属于面包计数管理技术领域，具体为一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统。

背景技术

面包是许多人日常饮食的主要组成部分，由于其提供了碳水化合物、纤维和能量，且易于储存和携带，因此在快节奏的生活中很受欢迎，这意味着面包生产需求越来越旺盛。

伴随着机械化在加工生产过程中的广泛利用，为了满足面包日益旺盛的生产需求，面包生产也应用上了机械化方式，使得面包的生产数量也得到了较大提升，为了准确掌握每次生产的面包数量，有效控制生产进度和生产量，有必要进行面包生产计数。

由于机械化方式下生产的面包数量一般都比较庞大，使用人工计数不仅会加重相关人员的工作量，且持续的手动计数可能导致操作员疲劳，从而增加出错的机会，在这种情况下产生的现有面包生产计数方式为在面包生产线上安装计数终端，具体为摄像装置，利用机器视觉技术对传送到计数终端安装位置的面包进行捕捉计数，但这种计数方式存在以下缺陷：第一、在进行面包计数时未对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其无法与计数终端的计数机制相适配，存在传送速度过快时计数终端难以跟踪和计数每个面包的情况，从而在一定程度上影响了计数结果的准确度。

第二、计数终端的安装数量只有一个，一旦发生计数失误时无法识别到，会对计数结果的准确性造成累积影响。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，包括：计数终端设置模块，用于在面包生产线上划定采集位置，并根据采集位置设置第一计数终端，并在面包生产线末端对应的存放区设置第二计数终端，同时基于将采集位置与存放区之间的面包生产线划为扫描区，并在扫描区上设置扫描终端。

适配传送速度解析模块，用于分别获取第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长，由此解析适配传送速度。

面包传送过程计数模块，用于将当前批次生产的面包按照设定的相邻两个面包间隔距离依次放置在面包生产线上，由面包生产线按照适配传送速度传送到采集位置时利用第一计数终端进行计数处理。

面包传送末端计数模块，用于当面包传送到存放区时利用第二计数终端进行计数处理。

面包计数控制模块，用于记录面包首次放置在面包生产线上的时间，记为起始计数时刻，并结合人工设定的计数间隔时长得到若干分析时刻，同时实时获取当前时刻，在当前时刻到达某分析时刻时控制面包生产线暂停运行。

参考管理库，用于存储参考单位计数时长对应传送速度，存储各种连接方式对应的参考信息传递时长区间。

面包计数分析模块，用于在各分析时刻利用扫描终端识别扫描区内是否存在面包，并根据识别结果分别从第一计数终端和第二计数终端获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值，并进行相互对比，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值相同，则控制面包生产线继续运行，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值不同，则将该分析时刻记为异常分析时刻，进而在异常分析时刻进行异常计数终端识别，同时进行计数纠正。

面包总计显示模块，用于在当前批次面包传送完毕之后依据第一计数终端与第二计数终端的面包计数值进行面包总计，并进行显示。

在一种可替换的实施方式中，所述第一计数终端为三维摄像仪，第二计数终端为重量传感器和计数器，其中第一计数终端和第二计数终端分别内置信号源、接收器和计时器，且第一计数终端内置的信号源与第二计数终端内置的接收器对应，第二计数终端内置的信号源与第一计数终端内置的接收器对应，第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接，同时第一计数终端与第二计数终端由总控中心控制。

在一种可替换的实施方式中，所述解析适配传送速度如下过程：

将第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长进行对比，从中选取最大单位计数时长作为有效单位计数时长。

将有效单位计数时长结合参考管理库中参考单位计数时长对应传送速度通过解析模型，计算出适配传送速度/>，式中/>、/>分别表示为有效单位计数时长、参考单位计数时长、/>表示为参考单位计数时长对应的传送速度。

在一种可替换的实施方式中，所述第二计数终端的单位计数时长获取方式为：分别获取第二计数终端中重量传感器与计数器的型号，由此得到重量传感器与计数器的检测响应时长。

获取重量传感器与计数器的连接方式，并与参考管理库中各种连接方式对应的参考信息传递时长区间进行匹配，进而将匹配成功的参考信息传递时长区间作为适配信息传递时长区间。

从适配信息传递时长区间中提取中位信息传递时长作为适配信息传递时长。

将重量传感器、计数器的检测响应时长与适配信息传递时长进行累加，得到第二计数终端的单位计数时长。

在一种可替换的实施方式中，所述利用第一计数终端进行计数处理具体实现过程如下：当面包传送到采集位置时利用第一计数终端对面包进行三维图像采集，同时将面包三维图像在存储空间进行存储，并记录存储时间。

统计第一计数终端存储空间内存在的面包三维图像数量，即为面包计数值。

在一种可替换的实施方式中，所述利用第二计数终端进行计数处理实现过程如下：基于设定的相邻两个面包间隔距离设置第二计数终端中重量传感器的检测间隔时长，其中，式中可调因子取值区间为/>，且通过人工设定。

当面包传送到存放区时利用第二计数终端中的重量传感器按照检测间隔时长实时检测存放区重量，并与上一检测时刻的存放区重量进行对比，得到各检测时刻的存放区重量差。

将各检测时刻的存放区重量差与预配有效重量差进行对比，若某检测时刻的存放区重量差大于或等于预配有效重量差，则由第二计数终端中的计数器在原先计数基础上加一，计数器显示的数值即为面包计数值。

在一种可替换的实施方式中，所述获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值参见下述过程：S1、利用扫描终端对扫描区进行扫描，形成各分析时刻对应的扫描图像，并识别扫描图像中是否存在面包，若某分析时刻对应的扫描图像中不存在面包，则执行S2，反之执行S3。

S2、分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值作为该分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值。

S3、从该分析时刻的扫描图像中提取面包轮廓，进而统计提取的面包轮廓数量，此时分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值，并将第一计数终端提取的面包计数值与面包轮廓数量相减，作为该分析时刻对应的第一有效计数值，将第二计数终端中提取的面包计数值作为该分析时刻对应的第二有效计数值。

在一种可替换的实施方式中，所述第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接的具体体现过程如下：当第一计数终端采集到面包三维图像进行存储时利用计时器记录存储时间。

获取扫描区的长度，并结合适配传送速度计算出面包由采集位置传送到存放区的时长，记为传送时长。

将存储时间与传送时长相加，得到信号发送时间，进而利用第一计数终端内置的信号源在信号发送时间向第二计数终端内置的接收器发送信号。

当第二计数终端的计数器数值加一时利用第二计数终端内置的信号源在此刻向第一计数终端内置的接收器发送信号。

在一种可替换的实施方式中，所述异常计数终端识别包括下述识别过程：在异常分析时刻提取第二计数终端内置接收器的信号接收记录，并从计数器的计数记录中提取数值加一时间，记为计数时间。

将第二计数终端对应各条信号接收记录的接收时间与计数器计数记录的计数时间进行对比，形成第二计数终端对应信号接收记录与计数器计数记录的对应关系，若某条信号接收记录与计数器计数记录未形成对应关系，则识别异常计数终端为第二计数终端。

在异常分析时刻提取第一计数终端内置接收器的信号接收记录，并从中提取信号接收时间。

从第一计数终端的存储空间内提取面包三维图像存储记录，并从中提取存储时间。

将第一计数终端对应各条信号接收记录的信号接收时间结合传送时长与面包三维图像存储记录的存储时间进行对比，形成第一计数终端的信号接收记录与面包三维图像存储记录的对应关系，若某条信号接收记录未与面包三维。图像存储记录对应上，则识别异常计数终端为第一计数终端。

在一种可替换的实施方式中，所述计数纠正的实施方式为：利用总控中心将异常计数终端的有效计数值按照正常计数终端的有效计数值进行更正。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过在面包生产线上设置第一计数终端，在面包生产线的末端存放区设置第二计数终端，实现了面包传送过程与传送结束的双重计数，并通过将两计数终端的计数结果进行对比，能够识别到计数失误，避免对计数结果的准确性造成累积影响，同时基于两计数终端的计数结果分析能够对异常计数终端的计数结果进行智能纠正，避免计数失误的持续性发生，使得面包计数结果更加准确可靠。

（2）本发明基于第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其能够与计数终端的计数机制相适配，最大限度避免出现传送速度过快时计数终端难以跟踪和计数每个面包的情况，为计数结果的准确度提供了前端保障。

（3）本发明通过将面包在生产线传送计数的过程进行计数阶段划分，形成若干分析时刻，进而在各分析时刻将第一计数终端的计数结果与第二计数终端的计数结果进行对比，从而根据对比结果进行各分数时刻的计数失误识别，实现了计数失误的实时识别，大大提高了计数失误识别与纠正的及时度，能够有效降低计数失误的流转率。

（4）本发明在面包传送过程中设置的第一计数终端为三维摄像仪，利用的是机器视觉技术，在传送末端设置的计数终端为重量传感器与计数器，利用的是重量感应技术，通过在不同的计数位置设置贴合的计数终端更加适宜、合理，相比较选用统一的计数设备该设置方式能够提高计数结果的准确性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明系统各模块连接示意图。

图2为本发明中计数终端在面包生产线上的设置示意图。

附图标记：1——面包生产线，2——采集位置，3——扫描区，4——存放区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统包括计数终端设置模块、适配传送速度解析模块、面包传送过程计数模块、面包传送末端计数模块、面包计数控制模块、参考管理库、面包计数分析模块和面包总计显示模块。

上述中计数终端设置模块和参考管理库均与适配传送速度解析模块连接，适配传送速度解析模块与面包传送过程计数模块连接，计数终端设置模块与面包传送末端计数模块连接，面包传送过程计数模块、面包传送末端计数模块和面包计数控制模块均与面包计数分析模块连接，面包计数分析模块与面包总计显示模块连接。

模块与模块之间的连接关系参阅图1。

所述计数终端设置模块用于在面包生产线上划定采集位置，并根据采集位置设置第一计数终端，并在面包生产线末端对应的存放区设置第二计数终端，同时基于将采集位置与存放区之间的面包生产线划为扫描区，并在扫描区上设置扫描终端，其中扫描终端为图像扫描仪。

上述中计数终端在面包生产线上的设置参见图2所示。

需要知道的是，第一计数终端在面包生产线上的设置应不随生产线的传送而移动，可以设置在面包生产线上采集位置对应的支撑架上，且扫描区不包括采集位置和存放区本身。

在具体地实施方式中，第一计数终端为三维摄像仪，第二计数终端为重量传感器和计数器，重量传感器设置在存放区的底部，其中第一计数终端和第二计数终端分别内置信号源、接收器和计时器，且第一计数终端内置的信号源与第二计数终端内置的接收器对应，第二计数终端内置的信号源与第一计数终端内置的接收器对应，第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接，同时第一计数终端与第二计数终端由总控中心控制。

优选地，第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接的具体体现过程如下：当第一计数终端采集到面包三维图像进行存储时利用计时器记录存储时间。

获取扫描区的长度，并与适配传送速度相除计算出面包由采集位置传送到存放区的时长，记为传送时长。

将存储时间与传送时长相加，得到信号发送时间，进而利用第一计数终端内置的信号源在信号发送时间向第二计数终端内置的接收器发送信号。

当第二计数终端的计数器数值加一时利用第二计数终端内置的信号源在此刻向第一计数终端内置的接收器发送信号。

本发明在面包传送过程中设置的第一计数终端为三维摄像仪，利用的是机器视觉技术，在传送末端设置的计数终端为重量传感器与计数器，利用的是重量感应技术，通过在不同的计数位置设置贴合的计数终端更加适宜、合理，相比较选用统一的计数设备该设置方式能够提高计数结果的准确性、可靠性。

所述适配传送速度解析模块用于分别获取第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长，由此解析适配传送速度。

需要补充的是，单位计数时长是指计数终端进行单个面包计数的时长，第一计数终端由于只有三维摄像仪本身，因此第一计数终端的单位计数时长为三维摄像仪的图像采集响应时长，具体可以根据三维摄像仪的型号从使用说明书中获取，第二计数终端由重量传感器和计数器连接而成，因而其单位计数时长不仅包括设备的检测响应时长还包括两个设备之间的信号传输时长，具体获取方式为：分别获取第二计数终端中重量传感器与计数器的型号，由此从使用说明书中得到重量传感器与计数器的检测响应时长。

获取重量传感器与计数器的连接方式，示例性的，连接方式为有线连接、蓝牙连接、无线网连接等，并与参考管理库中各种连接方式对应的参考信息传递时长区间进行匹配，进而将匹配成功的参考信息传递时长区间作为适配信息传递时长区间。

从适配信息传递时长区间中提取中位信息传递时长作为适配信息传递时长。

将重量传感器、计数器的检测响应时长与适配信息传递时长进行累加，得到第二计数终端的单位计数时长。

应用于上述实施例，适配传送速度解析过程为：将第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长进行对比，从中选取最大单位计数时长作为有效单位计数时长。

需要理解的是，上述选择最大单位计数时长作为有效单位计数时长原因在于单位计数时长越长，计数终端需要花费一定的时间才能实现面包计数功能，在这种情况下传送速度不能过快，过快就会使计数终端无法实现计数功能，因而对传送速度的敏感性越强，越不能适配较高的传送速度，为了能够保障两个计数终端均能够达到有效的计数效果，就需要迁就对传送速度敏感性较高的计数终端。

将有效单位计数时长结合参考管理库中参考单位计数时长对应传送速度通过解析模型，计算出适配传送速度/>，式中/>、/>分别表示为有效单位计数时长、参考单位计数时长、/>表示为参考单位计数时长对应的传送速度，其中当有效单位计数时长越大于参考单位计数时长，适配传送速度越小，有效单位计数时长越小于参考单位计数时长，适配传送速度越大。

本发明基于第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长对面包生产线的传送速度进行针对性调整，使其能够与计数终端的计数机制相适配，最大限度避免出现传送速度过快时计数终端难以跟踪和计数每个面包的情况，为计数结果的准确度提供了前端保障。

所述面包传送过程计数模块用于将当前批次生产的面包按照设定的相邻两个面包间隔距离依次放置在面包生产线上，由面包生产线按照适配传送速度传送到采集位置时利用第一计数终端进行计数处理，具体计数过程如下：当面包传送到采集位置时利用第一计数终端对面包进行三维图像采集，同时将面包三维图像在存储空间进行存储，并记录存储时间。

需要说明的是本发明将三维摄像仪作为第一计数终端的原因在于普通的摄像仪只适用于规则形状的面包图像采集，例如圆形、方形，对于具有复杂形状或结构的面包，如可卷的面包或面包卷，可能会遇到识别困难，因而为了避免发生面包形状识别局限的问题，采用三维摄像仪作为第一计数终端。

统计第一计数终端存储空间内存在的面包三维图像数量，即为面包计数值。

所述面包传送末端计数模块用于当面包传送到存放区时利用第二计数终端进行计数处理，计数过程如下：基于设定的相邻两个面包间隔距离设置第二计数终端中重量传感器的检测间隔时长，其中，式中可调因子取值区间为/>，且通过人工设定，具体地，可调因子取值为0.5。

需要理解的是，对重量传感器检测间隔时长的设置是为了确保面包传送到存放区时重量传感器能够及时检测到，因而重量传感器的检测间隔时长应不能大于相邻两个面包的传送时长即，再通过设定可调因子进行限定，能够最大化地提高面包传送到存放区时重量传感器能够及时检测到的保障力度。

当面包传送到存放区时利用第二计数终端中的重量传感器按照检测间隔时长实时检测存放区重量，并与上一检测时刻的存放区重量进行对比，得到各检测时刻的存放区重量差。

上述中由于面包生产线传送来的面包均被放置到存放区内，使得存放区的重量是在不断增加的，由此会存在各检测时刻的存放区重量差。

将各检测时刻的存放区重量差与预配有效重量差进行对比，若某检测时刻的存放区重量差大于或等于预配有效重量差，则由第二计数终端中的计数器在原先计数基础上加一，计数器显示的数值即为面包计数值。

所述面包计数控制模块用于记录面包首次放置在面包生产线上的时间，记为起始计数时刻，并结合人工设定的计数间隔时长得到若干分析时刻，同时实时获取当前时刻，在当前时刻到达某分析时刻时控制面包生产线暂停运行。

作为上述方案的一个示例，当起始计数时刻为8:00，人工设定的计数间隔时长为20min，则得到的若干分析时刻分别为8:20、8:40、9:00、9:20等。

本发明通过将面包在生产线传送计数的过程进行计数阶段划分，形成若干分析时刻，进而在各分析时刻将第一计数终端的计数结果与第二计数终端的计数结果进行对比，从而根据对比结果进行各分数时刻的计数失误识别，实现了计数失误的实时识别，大大提高了计数失误识别与纠正的及时度，能够有效降低计数失误的流转率。

所述参考管理库用于存储参考单位计数时长对应传送速度，存储各种连接方式对应的参考信息传递时长区间。

所述面包计数分析模块用于在各分析时刻利用扫描终端识别扫描区内是否存在面包，并根据识别结果分别从第一计数终端和第二计数终端获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值，并进行相互对比，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值相同，则控制面包生产线继续运行，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值不同，则将该分析时刻记为异常分析时刻，进而在异常分析时刻进行异常计数终端识别，同时进行计数纠正。

上述中获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值参见下述过程：S1、利用扫描终端对扫描区进行扫描，形成各分析时刻对应的扫描图像，并识别扫描图像中是否存在面包，若某分析时刻对应的扫描图像中不存在面包，则执行S2，反之执行S3。

S2、分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值作为该分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值。

S3、从该分析时刻的扫描图像中提取面包轮廓，进而统计提取的面包轮廓数量，此时分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值，并将第一计数终端提取的面包计数值与面包轮廓数量相减，作为该分析时刻对应的第一有效计数值，将第二计数终端中提取的面包计数值作为该分析时刻对应的第二有效计数值。

本发明根据扫描终端的识别结果获取第一有效计数值与第二有效计数值的原因在于由于第一计数终端的计数在前，第二计数终端的计数在后，当到达某一分析时刻时可能存在面包未传送到采集位置，即扫描图像中未存在面包，这时第一计数终端与第二计数终端均没有再进行计数，此时两者的面包计数是平等的，但也会存在到达某一分析时刻时面包已传送到采集位置且未传送到存放区的情况，即扫描图像中存在面包，此时由于面包已传送到采集位置第一计数终端进行了再计数，而第二计数终端未进行再计数，此时两者的面包计数是不平等的，因而需要分情况讨论才会使第一有效计数值与第二有效计数值的获取更加准确合理。

进一步地，异常计数终端识别包括下述识别过程：在异常分析时刻提取第二计数终端内置接收器的信号接收记录，并从计数器的计数记录中提取数值加一时间，记为计数时间。

将第二计数终端对应各条信号接收记录的接收时间与计数器计数记录的计数时间进行对比，形成第二计数终端对应信号接收记录与计数器计数记录的对应关系，若某条信号接收记录与计数器计数记录未形成对应关系，则识别异常计数终端为第二计数终端。

需要理解的是由于第一计数终端向第二计数终端发送信号是在面包传送到存放区时发送的，因而第二计数终端对信号的接收时间与计数器计数记录的计数时间相近，因而通过将第二计数终端对应各条信号接收记录的接收时间与计数器计数记录的计数时间进行相近对比，从中选取与接收时间相近的计数时间，即为第二计数终端的各条信号接收记录对应的计数器计数记录。

在异常分析时刻提取第一计数终端内置接收器的信号接收记录，并从中提取信号接收时间。

从第一计数终端的存储空间内提取面包三维图像存储记录，并从中提取存储时间。

将第一计数终端对应各条信号接收记录的信号接收时间结合传送时长与面包三维图像存储记录的存储时间进行对比，形成第一计数终端的信号接收记录与面包三维图像存储记录的对应关系，若某条信号接收记录未与面包三维图像存储记录对应上，则识别异常计数终端为第一计数终端。

需要理解的是，由于第一计数终端的计数在前，第二计数终端的计数在后，第二计数终端向第一计数终端发送信号时第一计数终端已经计数，需要将第一计数终端对应的信号接收时间与传送时长相减，得到的时间与面包三维图像存储记录的存储时间相近，因而通过将相减后的时间与面包三维图像存储记录的存储时间进行相近对比，由此得到第一计数终端的信号接收记录对应的面包三维图像存储记录。

再进一步地，计数纠正的实施方式为：利用总控中心将异常计数终端的有效计数值按照正常计数终端的有效计数值进行更正，其中正常计数终端为异常计数终端之外的计数终端。

本发明通过在面包生产线上设置第一计数终端，在面包生产线的末端存放区设置第二计数终端，实现了面包传送过程与传送结束的双重计数，并通过将两计数终端的计数结果进行对比，能够识别到计数失误，避免对计数结果的准确性造成累积影响，同时基于两计数终端的计数结果分析能够对异常计数终端的计数结果进行智能纠正，避免计数失误的持续性发生，使得面包计数结果更加准确可靠。

所述面包总计显示模块用于在当前批次面包传送完毕之后依据第一计数终端与第二计数终端的面包计数值进行面包总计，其中面包总计方式可以依据计数终端在分析时刻的计数方式，若计数方式为累计，则在面包传送完毕之后提取第一计数终端或第二计数终端的面包计数值，即可得到面包总计值，若计数方式为分段计，即在每个分析时刻单独计数，在进行下一分析时刻计数时归零，在处于分段计方式下提取各分析时刻对应第二计数终端的面包计数值，进行累加，得到面包总计值，从而将总计结果进行显示。由于第二计数终端的面包计数值不管是在扫描区存在面包还是不存在面包的情况下，其计数值即为有效计数值，因而为了方便操作，直接将分段计方式下各分析时刻对应第二计数终端的面包计数值进行累加，即为面包总计值。

需要知道的是，上述在进行面包总计时从第一计数终端、第二计数终端提取的面包计数值均为计数纠正后的数值。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于，包括：

计数终端设置模块，用于在面包生产线上划定采集位置，并根据采集位置设置第一计数终端，并在面包生产线末端对应的存放区设置第二计数终端，同时基于将采集位置与存放区之间的面包生产线划为扫描区，并在扫描区上设置扫描终端；

适配传送速度解析模块，用于分别获取第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长，由此解析适配传送速度；

面包传送过程计数模块，用于将当前批次生产的面包按照设定的相邻两个面包间隔距离依次放置在面包生产线上，由面包生产线按照适配传送速度传送到采集位置时利用第一计数终端进行计数处理；

面包传送末端计数模块，用于当面包传送到存放区时利用第二计数终端进行计数处理；

面包计数控制模块，用于记录面包首次放置在面包生产线上的时间，记为起始计数时刻，并结合人工设定的计数间隔时长得到若干分析时刻，同时实时获取当前时刻，在当前时刻到达某分析时刻时控制面包生产线暂停运行；

参考管理库，用于存储参考单位计数时长对应传送速度，存储各种连接方式对应的参考信息传递时长区间；

面包计数分析模块，用于在各分析时刻利用扫描终端识别扫描区内是否存在面包，并根据识别结果分别从第一计数终端和第二计数终端获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值，并进行相互对比，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值相同，则控制面包生产线继续运行，若某分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值不同，则将该分析时刻记为异常分析时刻，进而在异常分析时刻进行异常计数终端识别，同时进行计数纠正；

面包总计显示模块，用于在当前批次面包传送完毕之后依据第一计数终端与第二计数终端的面包计数值进行面包总计，并进行显示;

所述解析适配传送速度如下过程：

将第一计数终端与第二计数终端的单位计数时长进行对比，从中选取最大单位计数时长作为有效单位计数时长；

将有效单位计数时长结合参考管理库中参考单位计数时长对应传送速度通过解析模型，计算出适配传送速度/>，式中/>、/>分别表示为有效单位计数时长、参考单位计数时长，/>表示为参考单位计数时长对应的传送速度；

所述第二计数终端的单位计数时长获取方式为：

分别获取第二计数终端中重量传感器与计数器的型号，由此得到重量传感器与计数器的检测响应时长；

获取重量传感器与计数器的连接方式，并与参考管理库中各种连接方式对应的参考信息传递时长区间进行匹配，进而将匹配成功的参考信息传递时长区间作为适配信息传递时长区间；

从适配信息传递时长区间中提取中位信息传递时长作为适配信息传递时长；

将重量传感器、计数器的检测响应时长与适配信息传递时长进行累加，得到第二计数终端的单位计数时长;

所述获取各分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值参见下述过程：

S1、利用扫描终端对扫描区进行扫描，形成各分析时刻对应的扫描图像，并识别扫描图像中是否存在面包，若某分析时刻对应的扫描图像中不存在面包，则执行S2，反之执行S3；

S2、分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值作为该分析时刻的第一有效计数值与第二有效计数值；

S3、从该分析时刻的扫描图像中提取面包轮廓，进而统计提取的面包轮廓数量，此时分别从第一计数终端和第二计数终端中提取面包计数值，并将第一计数终端提取的面包计数值与面包轮廓数量相减，作为该分析时刻对应的第一有效计数值，将第二计数终端中提取的面包计数值作为该分析时刻对应的第二有效计数值。

2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述第一计数终端为三维摄像仪，第二计数终端为重量传感器和计数器，其中第一计数终端和第二计数终端分别内置信号源、接收器和计时器，且第一计数终端内置的信号源与第二计数终端内置的接收器对应，第二计数终端内置的信号源与第一计数终端内置的接收器对应，第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接，同时第一计数终端与第二计数终端由总控中心控制。

3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述利用第一计数终端进行计数处理具体实现过程如下：

当面包传送到采集位置时利用第一计数终端对面包进行三维图像采集，同时将面包三维图像在存储空间进行存储，并记录存储时间；

统计第一计数终端存储空间内存在的面包三维图像数量，即为面包计数值。

4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述利用第二计数终端进行计数处理实现过程如下：

基于设定的相邻两个面包间隔距离设置第二计数终端中重量传感器的检测间隔时长，其中，式中可调因子取值区间为/>，且通过人工设定；

当面包传送到存放区时利用第二计数终端中的重量传感器按照检测间隔时长实时检测存放区重量，并与上一检测时刻的存放区重量进行对比，得到各检测时刻的存放区重量差；

将各检测时刻的存放区重量差与预配有效重量差进行对比，若某检测时刻的存放区重量差大于或等于预配有效重量差，则由第二计数终端中的计数器在原先计数基础上加一，计数器显示的数值即为面包计数值。

5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述第一计数终端与第二计数终端存在双向信号连接的具体体现过程如下：

当第一计数终端采集到面包三维图像进行存储时利用计时器记录存储时间；

获取扫描区的长度，并结合适配传送速度计算出面包由采集位置传送到存放区的时长，记为传送时长；

将存储时间与传送时长相加，得到信号发送时间，进而利用第一计数终端内置的信号源在信号发送时间向第二计数终端内置的接收器发送信号；

当第二计数终端的计数器数值加一时利用第二计数终端内置的信号源在此刻向第一计数终端内置的接收器发送信号。

6.如权利要求5所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述异常计数终端识别包括下述识别过程：

在异常分析时刻提取第二计数终端内置接收器的信号接收记录，并从计数器的计数记录中提取数值加一时间，记为计数时间；

将第二计数终端对应各条信号接收记录的接收时间与计数器计数记录的计数时间进行对比，形成第二计数终端对应信号接收记录与计数器计数记录的对应关系，若某条信号接收记录与计数器计数记录未形成对应关系，则识别异常计数终端为第二计数终端；

在异常分析时刻提取第一计数终端内置接收器的信号接收记录，并从中提取信号接收时间；

从第一计数终端的存储空间内提取面包三维图像存储记录，并从中提取存储时间；

将第一计数终端对应各条信号接收记录的信号接收时间结合传送时长与面包三维图像存储记录的存储时间进行对比，形成第一计数终端的信号接收记录与面包三维图像存储记录的对应关系，若某条信号接收记录未与面包三维图像存储记录对应上，则识别异常计数终端为第一计数终端。

7.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的面包生产计数分析管理系统，其特征在于：所述计数纠正的实施方式为：

利用总控中心将异常计数终端的有效计数值按照正常计数终端的有效计数值进行更正。