CN117745727B - 一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软硬度监测技术领域，并公开了一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法，包括：图像获取模块，用于采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；第一处理模块，用于基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；第二处理模块，用于基于每个第一处理图像，获得每个第二处理图像；矩阵构建模块，用于基于每个第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；判断模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，并判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。本发明实现了对水炮泥袋的软硬度的量化，并根据精确地计算出的水炮泥袋的软硬度实现对水炮泥袋软硬度是否合格的监测。

Description

一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法

技术领域

本发明涉及软硬度监测技术领域，特别涉及一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法。

背景技术

水炮泥袋是水封爆破技术中的专用产品，一般为聚乙烯材料制成，使用时将水注入袋中，形成直径略小于炮眼、长度250~300mm的筒状水炮泥，由于装送时需要将水炮泥整体推入炮眼并达到一定深度，要求水炮泥具有一定的硬度。

但是，现有的水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法只是通过挂钩对多个水炮泥袋进行连接，实现多个水炮泥袋放置时的稳定性，未考虑如何对水炮泥袋的软硬度进行量化，并根据精确地计算出的水炮泥袋的软硬度实现软硬度是否合格的监测，也没有对水炮泥袋的软硬度是否符合标准进行判断。例如公开号为“CN110332870A”、专利名称为“ 一种隧道爆破降尘用水炮泥袋”，其方法包括以下步骤：水炮泥袋本体、储水装置和挂钩，水炮泥袋本体中的水袋套设在内沙袋的外部，外水袋的上下表面均设置有储水装置，横向挂钩分别设置在外水袋上下表面的四个端角处，外水袋袋口的两侧面均设置有两对纵向挂钩，有益效果：本发明在水炮泥袋本体沿水平方向进行排列时，两个水炮泥袋本体相靠近一端的两对横向挂钩相互扣接，将水炮泥袋本体沿垂直方向呈“品”字形进行叠加放置，上方水炮泥袋本体两侧的所设的纵向挂钩分别与下方两个水炮泥袋本体两侧的纵向挂钩相互扣接，增加水炮泥袋本体叠加放置时稳固性。但是该专利只是通过挂钩对多个水炮泥袋进行连接，实现多个水炮泥袋放置时的稳定性，没有对水炮泥袋的软硬度进行监测以及水泥泡袋软硬度是否符合标准进行判断。

因此，本发明提出了一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法，用以对水炮泥袋的软硬度进行量化，并根据精确地计算出的水炮泥袋的软硬度实现对水炮泥袋软硬度是否合格的监测。

发明内容

本发明提供一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置及方法，用以根据水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像进行形变位置的分析，获得初始拉伸图像的第一处理图像，根据对初始拉伸图像的第一处理图像和初始图像的每个像素点位置处的每个通道的像素值进行处理，获得初始拉伸图像的第二处理图像，根据初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建出每个初始拉伸图像的形变矩阵，便于从形变矩阵中分析每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况，根据所有初始拉伸图像的形变矩阵精准获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，并根据水炮泥液体灌装袋的软硬度更精确地判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

本发明提供一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

第一处理模块，用于基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

第二处理模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

矩阵构建模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

判断模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，基于水炮泥液体灌装袋的软硬度判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，图像获取模块，包括：

固定子模块，用于对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行固定，且固定的位置为固定形状的水炮泥液体灌装袋的预设位置；

拉伸子模块，用于基于多种预设力度对固定的水炮泥液体灌装袋沿预设拉伸方向进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第一处理模块，包括：

形变位置确定子模块，用于基于每个初始拉伸图像的所有像素点位置的像素值，获得每个初始拉伸图像的形变位置；

第一处理图像子模块，用于基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，形变位置确定子模块，包括：

像素计算单元，用于获取每个初始拉伸图像上每个像素点位置的像素值，将每个像素点和对应的与预设拉伸方向一致的相邻像素点当作像素点对，并计算像素点对之间的像素差值，获得每个初始拉伸图像的所有像素差值；

形变确定单元，用于将每个初始拉伸图像中所有像素差值大于预设差值阈值的像素点对作为形变像素对，将每个初始拉伸图像的所有像素点中除去形变像素对包含的所有像素点之外的其余像素点作为非形变像素点，获得每个初始拉伸图像的所有形变像素对和非形变像素点；

位置确定单元，用于判断每个初始拉伸图像的每个相邻像素列中存在的形变像素对的数量，当存在的形变像素对的数量大于10时，将相邻像素列中存在的形变像素对的位置作为初始拉伸图像的形变位置，获得每个初始拉伸图像的所有形变位置，其中，相邻像素列是初始拉伸图像中相邻的两个延伸方法与预设拉伸方向垂直且相邻的像素点列。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第一处理图像子模块，包括：

原始图像获取单元，用于获取固定的水炮泥液体灌装袋未被拉伸时的原始图像，其中原始图像的边缘与固定的水炮泥液体灌装袋的边缘一致，且水炮泥液体灌装袋的每个实际位置点都在原始图像上对应一个像素点；

标准图像范围单元，用于基于原始图像获得原始图像上横向和纵向的像素点数量，基于原始图像上横向和纵向的像素点数量设定标准图像范围，标准图像范围的横向和纵向的像素点数量和原始图像上横向和纵向的像素点数量相同；

图像提取单元，用于将标准图像范围在每个初始拉伸图像上进行任意移动，同时，统计标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量，并将任意移动全程中，在标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量为任意移动全程中的最大时对标准图像范围圈定的初始拉伸图像的部分图像进行图像提取，并将图像提取出的部分作为初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第二处理模块，包括：

第一处理子模块，用于获取水炮泥液体灌装袋的初始图像的每个像素点在初始图像的三通道图像中每个通道的像素值，并获取每个初始拉伸图像的第一处理图像的每个像素点在第一处理图像的三通道图像中每个通道的像素值，将水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像的第一处理图像中相同位置的像素点在同一通道的像素值的商值，作为每个初始拉伸图像的第一处理图像对应像素点位置在对应通道的像素值转换倍数，其中通道包括R通道、G通道、B通道；

第二处理子模块，用于对每个初始拉伸图像的第一处理图像中的所有像素点位置在单个通道的像素值转换倍数进行从大到小排序，获得每个通道的排序结果，基于预设比例和每个通道的排序结果获得每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的比例像素值，将每个初始拉伸图像的第一处理图像中的每个像素点位置在所有通道的比例像素值的和值，作为每个初始拉伸图像的第二处理图像上对应像素点位置的处理像素值，将初始拉伸图像中每个像素点位置的像素值设置为处理像素值，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，矩阵构建模块，包括：

像素求差子模块，用于将水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像中每个相同像素点位置的像素值进行求差，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值；

矩阵构建子模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值，构建每个初始拉伸图像的形变矩阵，如下：

；

其中，W为初始拉伸图像的形变矩阵，为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，n为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总行数，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，m为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总列数。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，判断模块，包括：

软硬度计算子模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度；

判断子模块，用于当水炮泥液体灌装袋的软硬度大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度符合标准，控制绿色指示灯亮，当水炮泥液体灌装袋的软硬度不大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度不符合标准，控制红色指示灯亮。

优选的，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，软硬度计算子模块，包括：

确定出每个初始拉伸图像的形变矩阵的秩，将所有初始拉伸图像中最大秩的初始拉伸图像的形变矩阵作为计算矩阵；

将计算矩阵中所有元素的数值与预设数值进行数值比对，并获得计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数；

基于计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数计算水炮泥液体灌装袋的软硬度，包括：

；

其中，为水炮泥液体灌装袋的软硬度，A为计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数，B为计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数，/>为计算矩阵中的元素最大值，/>为计算矩阵中的元素最小值，/>为计算矩阵中的所有元素，ln为自然对数，且自然对数中的自然常数e的取值为2.718。

本发明提供一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测方法，应用于实施例1至9中任一一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，包括：

S1：基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

S2：基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

S3：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

S4：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

S5：基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，基于水炮泥液体灌装袋的软硬度判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

本发明相对于现有技术产生的有益效果为：根据水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像进行形变位置的分析，获得初始拉伸图像的第一处理图像，根据对初始拉伸图像的第一处理图像和初始图像的每个像素点位置处的每个通道的像素值进行处理，获得初始拉伸图像的第二处理图像，根据初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建出每个初始拉伸图像的形变矩阵，便于从形变矩阵中分析每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况，根据所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，根据水炮泥液体灌装袋的软硬度更精确地判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的本申请文件中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置示意图；

图2为本发明实施例中形变位置确定子模块的具体示意图；

图3为本发明实施例中一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：本发明提供了一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，参考图1，包括：

图像获取模块，用于基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

第一处理模块，用于基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

第二处理模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

矩阵构建模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

判断模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度是否符合标准。

该实施例中，预设力度为预先设置的水炮泥液体灌装袋进行拉伸时的拉伸力度，且在本实施例中预设力度包括5N、10N、15N、20N、25N。

该实施例中，单层为水炮泥液体灌装袋的层数为1层，水炮泥液体灌装袋未存在折叠情况。

该实施例中，固定形状为对选取水炮泥液体灌装袋的部位进行设定，设定选取的部位为固定形状的水炮泥液体灌装袋，且在本实施例中固定形状为边长为5cm的正方形水炮泥液体灌装袋。

该实施例中，拉伸为对选取出的单层、边长为5cm的正方形水炮泥液体灌装袋进行预设拉伸方向、预设力度的拉伸。

该实施例中，初始拉伸图像为水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的实时图像，每种预设力度都对应着一个初始拉伸图像。

该实施例中，每个初始拉伸图像的形变位置为每个初始拉伸图像中出现的像素值差过大的相邻像素点的位置，即为每个初始拉伸图像对应的预设力度的拉伸下，水炮泥液体灌装袋的形变位置。

该实施例中，图像提取为基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像中的部分图像进行提取的过程。

该实施例中，初始拉伸图像的第一处理图像为基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像中的部分图像进行提取时，提取出的部分图像即为初始拉伸图像的第一处理图像。

该实施例中，水炮泥液体灌装袋的初始图像为水炮泥液体灌装袋未被拉伸时的原始图像。

该实施例中，初始拉伸图像的第二处理图像为基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像在每个像素点位置处的每个通道的像素值获得的初始拉伸图像的处理图像，其中通道为三通道图像中的R通道、G通道、B通道。

该实施例中，初始拉伸图像的形变矩阵为将水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像在每个相同像素点位置的像素差值作为矩阵元素构建出的、反映在每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况的矩阵。

该实施例中，水炮泥液体灌装袋的软硬度为基于所有初始拉伸图像中秩最大的初始拉伸图像的形变矩阵计算出的、反映水炮泥液体灌装袋材料软硬能力的数值，软硬度越大表示水炮泥液体灌装袋材料越硬（即抗拉扯性能越好）。

以上技术的有益效果为：根据水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像进行形变位置的分析，获得初始拉伸图像的第一处理图像，根据对初始拉伸图像的第一处理图像和初始图像的每个像素点位置处的每个通道的像素值进行处理，获得初始拉伸图像的第二处理图像，根据初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建出每个初始拉伸图像的形变矩阵，便于从形变矩阵中分析每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况，根据所有初始拉伸图像的形变矩阵精准获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，并根据水炮泥液体灌装袋的软硬度更精确地判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

实施例2：在实施例1的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，图像获取模块，包括：

固定子模块，用于对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行固定，且固定的位置为固定形状的水炮泥液体灌装袋的预设位置；

拉伸子模块，用于基于多种预设力度对固定的水炮泥液体灌装袋沿预设拉伸方向进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像。

该实施例中，固定为利用施加拉伸力的夹持装置在固定形状的水炮泥液体灌装袋的固定位置进行夹持，本实施例中固定位置为长的近似于柱体的水炮泥液体灌装袋的两侧。

该实施例中，预设拉伸方向为预先设置的用以对固定的水炮泥液体灌装袋进行拉伸的方向，本实施例中预设拉伸方向与长的近似于柱体的水炮泥液体灌装袋的母线或旋转中心平行。

以上技术的有益效果为：通过对水炮泥液体灌装袋进行多种预设力度的拉伸，获取每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像，通过分析每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像便于更精确地获得水炮泥液体灌装袋的软硬度。

实施例3：在实施例1的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第一处理模块，包括：

形变位置确定子模块，用于基于每个初始拉伸图像的所有像素点位置的像素值，获得每个初始拉伸图像的形变位置；

第一处理图像子模块，用于基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像。

该实施例中，像素值为每个初始拉伸图像上的像素点的位置的像素值，例如126。

以上技术的有益效果为：根据每个初始拉伸图像的形变位置获得对对应初始拉伸图像进行图像提取的提取部分，更精确地获得初始拉伸图像的第一处理图像，在初始拉伸图像中提取出形变位置覆盖的图像区域。

实施例4：在实施例3的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，形变位置确定子模块，参考图2，包括：

像素计算单元，用于获取每个初始拉伸图像上每个像素点位置的像素值，将每个像素点和对应的与预设拉伸方向一致的相邻像素点当作像素点对，并计算像素点对之间的像素差值，获得每个初始拉伸图像的所有像素差值；

形变确定单元，用于将每个初始拉伸图像中所有像素差值大于预设差值阈值的像素点对作为形变像素对，将每个初始拉伸图像的所有像素点中除去形变像素对包含的所有像素点之外的其余像素点作为非形变像素点，获得每个初始拉伸图像的所有形变像素对和非形变像素点；

位置确定单元，用于判断每个初始拉伸图像的每个相邻像素列中存在的形变像素对的数量，当存在的形变像素对的数量大于10时，将相邻像素列中存在的形变像素对的位置作为初始拉伸图像的形变位置，获得每个初始拉伸图像的所有形变位置，其中，相邻像素列是初始拉伸图像中相邻的两个延伸方法与预设拉伸方向垂直且相邻的像素点列。

该实施例中，相邻像素点为在初始拉伸图像上像素点位置相邻的两个像素点。

该实施例中，像素点对为初始拉伸图像上每个像素点和对应的与预设拉伸方向一致的相邻像素点。

该实施例中，像素差值为像素点对中两个像素点的像素值之间的差值，例如20。

该实施例中，预设差值阈值为预先设置的用以判定初始拉伸图像中像素点对是否为形变像素对的差值阈值，例如70。

该实施例中，非形变像素点为初始拉伸图像的所有像素点中除去形变像素对包含的所有像素点之外的其余像素点。

以上技术的有益效果为：根据初始拉伸图像上每个像素点位置的像素值获得每个初始拉伸图像中所有像素差值，根据所有像素差值更精确地获得初始拉伸图像的所有形变像素对和非形变像素点，根据相邻像素列中存在的形变像素对的数量更精确地获得初始拉伸图像的形变位置，本实施例给出了一种利用形变像素对数量确定初始拉伸图像的形变位置的方法。

实施例5：在实施例3的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第一处理图像子模块，包括：

原始图像获取单元，用于获取固定的水炮泥液体灌装袋未被拉伸时的原始图像，其中原始图像的边缘与固定的水炮泥液体灌装袋的边缘一致，且水炮泥液体灌装袋的每个实际位置点都在原始图像上对应一个像素点；

标准图像范围单元，用于基于原始图像获得原始图像上横向和纵向的像素点数量，基于原始图像上横向和纵向的像素点数量设定标准图像范围，标准图像范围的横向和纵向的像素点数量和原始图像上横向和纵向的像素点数量相同；

图像提取单元，用于将标准图像范围在每个初始拉伸图像上进行任意移动，同时，统计标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量，并将任意移动全程中，在标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量为任意移动全程中的最大时对标准图像范围圈定的初始拉伸图像的部分图像进行图像提取，并将图像提取出的部分作为初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像。

该实施例中，原始图像为固定的水炮泥液体灌装袋未被拉伸时的图像。

该实施例中，原始图像上横向和纵向的像素点数量为原始图像中每列像素点数量（对应横向）和每行像素点数量（对应纵向）。

该实施例中，标准图像范围为基于原始图像横向的像素点数量和纵向的像素点数量确定出的对初始拉伸图像进行图像提取的范围。

该实施例中，任意移动为在每个初始拉伸图像上使标准图像范围进行任意移动圈定部分图像的过程。

该实施例中，形变位置数量为标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的部分图像中存在的形变像素对的数量。

以上技术的有益效果为：根据原始图像横向的像素点数量和纵向的像素点数量更精确地获得对初始拉伸图像进行图像提取的范围，根据标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量为任意移动全程中的最大时的标准图像范围圈定的初始拉伸图像的部分图像作为初始拉伸图像的第一处理图像，更精确地获得初始拉伸图像的第一处理图像。

实施例6：在实施例1的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，第二处理模块，包括：

第一处理子模块，用于获取水炮泥液体灌装袋的初始图像的每个像素点在初始图像的三通道图像中每个通道的像素值，并获取每个初始拉伸图像的第一处理图像的每个像素点在第一处理图像的三通道图像中每个通道的像素值，将水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像的第一处理图像中相同位置的像素点在同一通道的像素值的商值，作为每个初始拉伸图像的第一处理图像对应像素点位置在对应通道的像素值转换倍数，其中通道包括R通道、G通道、B通道；

第二处理子模块，用于对每个初始拉伸图像的第一处理图像中的所有像素点位置在单个通道的像素值转换倍数进行从大到小排序，获得每个通道的排序结果，基于预设比例和每个通道的排序结果获得每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的比例像素值，将每个初始拉伸图像的第一处理图像中的每个像素点位置在所有通道的比例像素值的和值，作为每个初始拉伸图像的第二处理图像上对应像素点位置的处理像素值，将初始拉伸图像中每个像素点位置的像素值设置为处理像素值，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像。

该实施例中，相同位置的像素点为水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像中属于同一行且同一列的的像素点，例如第1行第1列的像素点。

该实施例中，同一通道的像素值的商值为水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像的相对位置相同的像素点在相同通道的像素值之间的商，例如水炮泥液体灌装袋的初始图像的第1行第1列的像素点在R通道的像素值和每个初始拉伸图像的第1行第1列的像素点在R通道的像素值的商。

该实施例中，像素值转换倍数为水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像的第一处理图像中对应的相同位置的像素点在同一通道的像素值的商值，表示将每个初始拉伸图像中每个像素点转换到对应的第一处理图像中对应位置的像素点时的像素值数值需要除以的倍数。

该实施例中，每个通道的排序结果为对每个初始拉伸图像的第一处理图像中的所有像素点位置在单个通道的像素值转换倍数进行从大到小排序获得的结果，每个初始拉伸图像的第一处理图像中的每个像素点位置都对应一个排序结果，其中若通道排序中排序元素相同时，则将多个相同的排序元素在排序时视作一个排序元素，例如5个相同的排序元素1.8在进行通道排序时视作一个排序元素。

该实施例中，预设比例为预先设置的用以获得每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的比例像素值的比例，本实施例中预设比例为通道排序在前20%的预设比例为4.1，在后10%的预设比例为0.4，其余排序的预设比例为2.2。

该实施例中，比例像素值为基于预设比例和每个通道的排序结果获得每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的像素值，表征每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的像素值取值情况。

该实施例中，处理像素值为每个初始拉伸图像的第一处理图像中的每个像素点位置在所有通道的比例像素值的和值。

以上技术的有益效果为：根据对初始拉伸图像的第一处理图像和初始图像的每个像素点位置处的每个通道的像素值进行处理，更精确地获得初始拉伸图像的第二处理图像，便于后续对每个初始拉伸图像的形变矩阵的构建。

实施例7：在实施例1的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，矩阵构建模块，包括：

像素求差子模块，用于将水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像中每个相同像素点位置的像素值进行求差，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值；

矩阵构建子模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值，构建每个初始拉伸图像的形变矩阵，如下：

；

其中，W为初始拉伸图像的形变矩阵，为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，n为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总行数，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，m为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总列数。

该实施例中，每个像素点位置的像素差值为水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像中每个相同像素点位置的像素值进行求差获得的差值。

以上技术的有益效果为：根据水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值作为矩阵元素构建出每个初始拉伸图像的形变矩阵，便于从形变矩阵中分析每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况。

实施例8：在实施例1的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，判断模块，包括：

软硬度计算子模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度；

判断子模块，用于当水炮泥液体灌装袋的软硬度大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度符合标准，控制绿色指示灯亮，当水炮泥液体灌装袋的软硬度不大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度不符合标准，控制红色指示灯亮。

该实施例中，预设标准软硬度为预先根据大量软硬度符合标准的水炮泥液体灌装袋拉伸图像计算出的、用以判断的水炮泥液体灌装袋的软硬度是否符合标准的软硬度阈值。

以上技术的有益效果为：根据所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，根据水炮泥液体灌装袋的软硬度更精确地判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

实施例9：在实施例8的基础上，水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，软硬度计算子模块，包括：

确定出每个初始拉伸图像的形变矩阵的秩，将所有初始拉伸图像中最大秩的初始拉伸图像的形变矩阵作为计算矩阵；

将计算矩阵中所有元素的数值与预设数值进行数值比对，并获得计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数；

基于计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数计算水炮泥液体灌装袋的软硬度，包括：

；

其中，为水炮泥液体灌装袋的软硬度，A为计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数，B为计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数，/>为计算矩阵中的元素最大值，/>为计算矩阵中的元素最小值，/>为计算矩阵中的所有元素，ln为自然对数，且自然对数中的自然常数e的取值为2.718。

该实施例中，最大秩为所有初始拉伸图像的形变矩阵的秩的值最大。

该实施例中，计算矩阵为所有初始拉伸图像中最大秩的初始拉伸图像的形变矩阵。

该实施例中，预设数值为预先设置的用以与计算矩阵中元素的数值进行数值大小比对的数值，例如12。

以上技术的有益效果为：根据所有初始拉伸图像中秩最大的初始拉伸图像的形变矩阵更精确地获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，本实施了给出了一种根据所有初始拉伸图像中最大秩的初始拉伸图像的形变矩阵计算水炮泥液体灌装袋的软硬度的方法。

实施例10：本发明提供一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测方法，应用于实施例1至9中任一一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，参考图3，包括：

S1：基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

S2：基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

S3：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

S4：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

S5：基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，基于水炮泥液体灌装袋的软硬度判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

以上技术的有益效果为：根据水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像进行形变位置的分析，获得初始拉伸图像的第一处理图像，根据对初始拉伸图像的第一处理图像和初始图像的每个像素点位置处的每个通道的像素值进行处理，获得初始拉伸图像的第二处理图像，根据初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建出每个初始拉伸图像的形变矩阵，便于从形变矩阵中分析每种预设力度的拉伸下每个像素点位置的水炮泥液体灌装袋的形变情况，根据所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，根据水炮泥液体灌装袋的软硬度更精确地判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

第一处理模块，用于基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

第二处理模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

矩阵构建模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

判断模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，基于水炮泥液体灌装袋的软硬度判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准；

其中，第一处理模块，包括：

形变位置确定子模块，用于基于每个初始拉伸图像的所有像素点位置的像素值，获得每个初始拉伸图像的形变位置；

第一处理图像子模块，用于基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

其中，形变位置确定子模块，包括：

像素计算单元，用于获取每个初始拉伸图像上每个像素点位置的像素值，将每个像素点和对应的与预设拉伸方向一致的相邻像素点当作像素点对，并计算像素点对之间的像素差值，获得每个初始拉伸图像的所有像素差值；

形变确定单元，用于将每个初始拉伸图像中所有像素差值大于预设差值阈值的像素点对作为形变像素对，将每个初始拉伸图像的所有像素点中除去形变像素对包含的所有像素点之外的其余像素点作为非形变像素点，获得每个初始拉伸图像的所有形变像素对和非形变像素点；

位置确定单元，用于判断每个初始拉伸图像的每个相邻像素列中存在的形变像素对的数量，当存在的形变像素对的数量大于10时，将相邻像素列中存在的形变像素对的位置作为初始拉伸图像的形变位置，获得每个初始拉伸图像的所有形变位置，其中，相邻像素列是初始拉伸图像中相邻的两个延伸方法与预设拉伸方向垂直且相邻的像素点列；

其中，第一处理图像子模块，包括：

原始图像获取单元，用于获取固定的水炮泥液体灌装袋未被拉伸时的原始图像，其中原始图像的边缘与固定的水炮泥液体灌装袋的边缘一致，且水炮泥液体灌装袋的每个实际位置点都在原始图像上对应一个像素点；

标准图像范围单元，用于基于原始图像获得原始图像上横向和纵向的像素点数量，基于原始图像上横向和纵向的像素点数量设定标准图像范围，标准图像范围的横向和纵向的像素点数量和原始图像上横向和纵向的像素点数量相同；

图像提取单元，用于将标准图像范围在每个初始拉伸图像上进行任意移动，同时，统计标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量，并将任意移动全程中，在标准图像范围在初始拉伸图像中圈定出的形变位置数量为任意移动全程中的最大时对标准图像范围圈定的初始拉伸图像的部分图像进行图像提取，并将图像提取出的部分作为初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

其中，第二处理模块，包括：

第一处理子模块，用于获取水炮泥液体灌装袋的初始图像的每个像素点在初始图像的三通道图像中每个通道的像素值，并获取每个初始拉伸图像的第一处理图像的每个像素点在第一处理图像的三通道图像中每个通道的像素值，将水炮泥液体灌装袋的初始图像和每个初始拉伸图像的第一处理图像中相同位置的像素点在同一通道的像素值的商值，作为每个初始拉伸图像的第一处理图像对应像素点位置在对应通道的像素值转换倍数，其中通道包括R通道、G通道、B通道；

第二处理子模块，用于对每个初始拉伸图像的第一处理图像中的所有像素点位置在单个通道的像素值转换倍数进行从大到小排序，获得每个通道的排序结果，基于预设比例和每个通道的排序结果获得每个第一处理图像中的每个像素点位置在每个通道的比例像素值，将每个初始拉伸图像的第一处理图像中的每个像素点位置在所有通道的比例像素值的和值，作为每个初始拉伸图像的第二处理图像上对应像素点位置的处理像素值，将初始拉伸图像中每个像素点位置的像素值设置为处理像素值，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

其中，矩阵构建模块，包括：

像素求差子模块，用于将水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像中每个相同像素点位置的像素值进行求差，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值；

矩阵构建子模块，用于基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像上每个像素点位置的像素差值，构建每个初始拉伸图像的形变矩阵，如下：

；

其中，W为初始拉伸图像的形变矩阵，为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第1行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，n为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总行数，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第2行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第1列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第2列位置相交处的像素点位置的像素差值，/>为初始拉伸图像的第二处理图像中第m行第n列位置相交处的像素点位置的像素差值，m为初始拉伸图像的第二处理图像中的像素点总列数；

其中，判断模块，包括：

软硬度计算子模块，用于基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度；

判断子模块，用于当水炮泥液体灌装袋的软硬度大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度符合标准，控制绿色指示灯亮，当水炮泥液体灌装袋的软硬度不大于预设标准软硬度时，判定水炮泥液体灌装袋的软硬度不符合标准，控制红色指示灯亮；

其中，软硬度计算子模块，包括：

确定出每个初始拉伸图像的形变矩阵的秩，将所有初始拉伸图像中最大秩的初始拉伸图像的形变矩阵作为计算矩阵；

将计算矩阵中所有元素的数值与预设数值进行数值比对，并获得计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数；

基于计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数和计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数计算水炮泥液体灌装袋的软硬度，包括：

；

其中，为水炮泥液体灌装袋的软硬度，A为计算矩阵中数值大于预设数值的元素个数，B为计算矩阵中数值不大于预设数值的元素个数，/>为计算矩阵中的元素最大值，/>为计算矩阵中的元素最小值，/>为计算矩阵中的所有元素，ln为自然对数，且自然对数中的自然常数e的取值为2.718。

2.根据权利要求1所述的一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，其特征在于，图像获取模块，包括：

固定子模块，用于对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行固定，且固定的位置为固定形状的水炮泥液体灌装袋的预设位置；

拉伸子模块，用于基于多种预设力度对固定的水炮泥液体灌装袋沿预设拉伸方向进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像。

3.一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至2中任一所述的一种水炮泥液体灌装袋软硬度监测装置，包括：

S1：基于每种预设力度对任选单层、固定形状的水炮泥液体灌装袋进行多次拉伸，同时，实时采集水炮泥液体灌装袋在被每种预设力度拉伸时的初始拉伸图像；

S2：基于每个初始拉伸图像获得每个初始拉伸图像的形变位置，并基于每个初始拉伸图像的形变位置对对应初始拉伸图像进行图像提取，获得每个初始拉伸图像的第一处理图像；

S3：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第一处理图像，获得每个初始拉伸图像的第二处理图像；

S4：基于水炮泥液体灌装袋的初始图像与每个初始拉伸图像的第二处理图像构建每个初始拉伸图像的形变矩阵；

S5：基于所有初始拉伸图像的形变矩阵获得水炮泥液体灌装袋的软硬度，基于水炮泥液体灌装袋的软硬度判断水炮泥液体灌装袋是否符合标准。