烟支外观检测方法、装置、系统和卷接机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟草自动化控制领域，特别涉及一种烟支外观检测方法、装置、系统和卷接机。
【背景技术】
[0002]现有卷烟生产过程中，烟支在鼓轮上运行时，由于烟支与鼓轮相互摩擦等原因，会产生外观不合格的烟支(如烟支的盘纸或水松纸上有污点等)，如图1所示为外观正常的烟支，图2为盘纸上有污点的烟支，图3为水松纸上有污点的烟支。
[0003]目前使用的卷烟机均没有烟支外观检测装置，现有卷烟生产过程中，烟支的外观质量只能靠人工观察、人工处理，即，只能靠操作人员频繁的对生产出的烟支进行自检才能发现外观不合格的烟支。
[0004]由于卷烟机生产速度很快，人工自检不可能及时发现问题也不能及时解决问题，造成比较大的质量隐患。现有的人工检测方式不仅工作量大，而且漏检率高。
【发明内容】
[0005]鉴于以上技术问题，本发明提供了一种烟支外观检测方法、装置、系统和卷接机，可以实现烟支外观的实时检测，可降低操作人员工作量，保障烟支生产质量。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种烟支外观检测方法，包括:
[0007]实时获取轴编码器信号；
[0008]在轴编码器信号第i次为预定值时，向第一摄像单元和第二摄像单元发送触发信号，以触发第一摄像单元和第二摄像单元拍摄烟支图像X1、Yi,其中，i为大于O的自然数，第一摄像单元用于拍摄检测鼓轮上的烟支图像Xi，第二摄像单元用于拍摄剔除鼓轮上剔除位置前的烟支图像Yi;
[0009]将烟支图像X1、Yi+N与预存的正常烟支图像进行比较，以判定第i根烟支的外观是否合格，其中，N为第一摄像单元和第二摄像单元相隔的槽数，第i根烟支为在轴编码器信号第i次为预定值时，处于第一摄像单元拍摄位置的烟支。
[0010]在本发明的一个实施例中，将烟支图像X1、Yi+N与预存的正常烟支图像进行比较，以判定第i根烟支的外观是否合格的步骤包括:
[0011]将烟支图像X1、Yi+N作为第i根烟支的完整图像Zi;
[0012]判断完整图像Zi与预存的正常烟支图像的差值是否超过预定范围；
[0013]若完整图像21与预存的正常烟支图像的差值超过预定范围，则判定第i根烟支外观不合格；
[0014]若完整图像Zi与预存的正常烟支图像的差值未超过预定范围，则判定第i根烟支外观合格。
[0015]在本发明的一个实施例中，在判定第i根烟支外观不合格时，所述方法还包括:
[0016]在不合格烟支运行到剔除鼓轮的剔除位置时，向烟支剔除装置发出烟支剔除信号，以剔除不合格烟支。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述方法还包括:
[0018]在轴编码器信号第i+N+K次为预定值时，判定第i根烟支运行到剔除鼓轮的剔除位置，之后执行向烟支剔除装置发出烟支剔除信号的步骤，其中，K为第二摄像单元和剔除位置相隔的槽数。
[0019]在本发明的一个实施例中，在判定第i根烟支外观不合格时，所述方法还包括:
[0020]检测剔除启动开关是否闭合；
[0021]若剔除启动开关闭合，则执行在不合格烟支运行到剔除鼓轮的剔除位置时，向烟支剔除装置发出烟支剔除信号的步骤。
[0022]在本发明的一个实施例中，触发第一摄像单元和第二摄像单元拍摄烟支图像XpYi的步骤包括:
[0023]触发第一摄像单元的至少一个第一摄像机中的每一个，拍摄一张第一烟支图像，其中，烟支图像\包括所述第一烟支图像；
[0024]触发第二摄像单元的至少一个第二摄像机中的每一个，拍摄一张第二烟支图像，其中，烟支图像1包括所述第二烟支图像。
[0025]根据本发明的另一方面，提供一种烟支外观检测装置，包括控制单元、第一摄像单元、第二摄像单元和图像处理单元，其中:
[0026]控制单元，用于实时获取轴编码器信号；并在轴编码器信号第i次为预定值时，向第一摄像单元和第二摄像单元发送触发信号，其中，i为大于O的自然数；
[0027]第一摄像单元，用于在接收到控制单元发送的触发信号时，拍摄检测鼓轮上的烟支图像Xi;
[0028]第二摄像单元，用于在接收到控制单元发送的触发信号时，拍摄剔除鼓轮上剔除位置前的烟支图像Yi;
[0029]图像处理单元，用于将烟支图像Xp Yi+N与预存的正常烟支图像进行比较，以判定第i根烟支的外观是否合格，其中，N为第一摄像单元和第二摄像单元相隔的槽数，第i根烟支为在轴编码器信号第i次为预定值时，处于第一摄像单元拍摄位置的烟支。
[0030]在本发明的一个实施例中，图像处理单元包括图像拼接模块、识别模块和判定模块，其中:
[0031]图像拼接模块，用于将第一摄像单元和第二摄像单元拍摄的烟支图像XpYi+N作为第i根烟支的完整图像Zi;
[0032]识别模块，用于判断完整图像Zi与预存的正常烟支图像的差值是否超过预定范围；
[0033]判定模块，用于根据识别模块的判断结果，在完整图像&与预存的正常烟支图像的差值超过预定范围时，判定第i根烟支外观不合格；在完整图像Zi与预存的正常烟支图像的差值未超过预定范围时，判定第i根烟支外观合格。
[0034]在本发明的一个实施例中，控制单元还用于若图像处理单元判定第i根烟支外观不合格，则在不合格烟支运行到剔除鼓轮的剔除位置时，向烟支剔除装置发出烟支剔除信号，以剔除不合格烟支。
[0035]在本发明的一个实施例中，控制单元具体用于若图像处理单元判定第i根烟支外观不合格，则在轴编码器信号第i+N+K次为预定值时，向烟支剔除装置发出烟支剔除信号，以剔除不合格烟支，其中，K为第二摄像单元和剔除位置相隔的槽数。
[0036]在本发明的一个实施例中，所述装置还包括剔除启动开关，其中:
[0037]剔除启动开关，用于根据用户输入的指示信号，闭合或断开；
[0038]控制单元还用于在图像处理单元判定第i根烟支外观不合格时，检测剔除启动开关是否闭合；并在检测剔除启动开关闭合时，执行在不合格烟支运行到剔除鼓轮的剔除位置时，向烟支剔除装置发出烟支剔除信号的操作。
[0039]在本发明的一个实施例中，第一摄像单元包括至少一个第一摄像机，每一第一摄像机根据烟支外观检测装置发送的触发信号拍摄一张第一烟支图像，其中，烟支图像\包括所述第一烟支图像；第二摄像单元包括至少一个第二摄像机，每一第二摄像机根据烟支外观检测装置发送的触发信号一张第二拍摄烟支图像，其中，烟支图像1包括所述第二烟支图像。
[0040]在本发明的一个实施例中，第一摄像单元包括第一摄像机A和第一摄像机B，第一摄像机A和第一摄像机B分别设置在第一连接线两侧45度的位置，其中，第一连接线为检测鼓轮一个槽的中心与检测鼓轮圆心的连接线，烟支图像\包括第一摄像机A拍摄的第一烟支图像Ai和第一摄像机B拍摄的第一烟支图像B 1;第二摄像单元包括第二摄像机C和第二摄像机D，第二摄像机C和第二摄像机D分别设置在第二连接线两侧45度的位置，其中，第二连接线为剔除鼓轮剔除位置前一个槽的中心与剔除鼓轮圆心的连接线，烟支图像1包括第二摄像机C拍摄的第二烟支图像Ci和第二摄像机D拍摄的第二烟支图像D -
[0041]根据本发明的另一方面，提供一种烟支外观检测系统，包括烟支外观检测装置和轴编码器，其中:
[0042]烟支外观检测装置，上述任一实施例所述的烟支外观检测装置；
[0043]轴编码器，用于向烟支外观检测装置提供轴编码器信号。
[0044]在本发明的一个实施例中，所述系统还包括烟支剔除装置，其中:
[0045]烟支剔除装置，用于根据烟支外观检测装置发送的烟支剔除信号，将不合格烟支剔除。
[0046]根据本发明的另一方面，提供一种卷接机，包括:上述任一实施例所述的烟支外观检测装置，或者上述任一实施例所述的烟支外观检测系统。
[0047]本发明通过摄像单元拍摄的烟支图像与预存正常烟支图像的比较，可以方便、快捷地检测出外观不合格的烟支，实现了烟支外观的实时检测，从而降低了操作人员工作量，避免了人工检测中的漏检问题，保障了烟支生产质量。
【附图说明】
[0048]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]图1为外观正常的烟支的示意图。
[0050]图2为盘纸上有污点的烟支的示意图。[0051 ]图3为水松纸上有污点的烟支的示意图。
[0052]图4为本发明烟支外观检测系统第一实施例的示意图。
[0053]图5为本发明一个实施例中烟支在鼓轮上的运行示意图。
[0054]图6为本发明一个实施例中轴编码器的示意图。
[0055]图7为本发明一个实施例中轴编码器的输出信号示意图。
[0056]图8为本发明烟支外观检测系统第二实施例的示意图。
[0057]图9为本发明一个实施例中烟支剔除装置的示意图。
[0058]图10为本发明烟支外观检测装置第一实施例的示意图。
[0059]图11为本发明一个实施例中控制单元输出的触发信号的时序图。
[0060]图12为本发明一个实施例中图像处理单元的示意图。
[0061]图13为本发明烟支外观检测装置第二实施例的示意图。
[0062]图14为本发明烟支外观检测系统第三实施例的示意图。
[0063]图15为本发明一个实施例中摄像机的安装示意图。
[0064]图16为本发明一个实施例中检测鼓轮上摄像机的安装示意图。
[0065]图17为本发明一个实施例中剔除鼓轮上摄像机的安装示意图。