一种残留烟丝视觉检测装置的制作方法

1.本技术涉及视觉检测技术领域，特别是涉及一种残留烟丝视觉检测装置。


背景技术：

2.在卷烟的加工过程中，通常需要在卷包之前对烟丝进行烤制，烤制后的烟丝会被暂时存放在烟箱中。烟箱在使用后有时会有烟丝残留，为了避免烟箱在下一次使用时对待存放烟丝的品质产生影响，需要在烟箱使用后及时对残留的烟丝进行清理。
3.在相关技术中，通常先采用视觉检测装置对烟箱进行检测，分辨出残留有烟丝的烟箱，然后再通过人工或者机器人对烟箱进行清理，这种方式可以大大提高清理的效率。具体地，视觉检测装置工作时，首先需要获取烟箱内部的图像，获取图像后，视觉检测装置通过算法对图像进行处理，从而分辨出烟箱中是否有烟丝残留。但是目前常用的视觉检测装置所获取的图像质量较差，导致检测准确率较低。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种残留烟丝视觉检测装置，以解决获取的图像质量较差、检测准确率较低的问题。具体技术方案如下：
5.本技术实施例提供了一种残留烟丝视觉检测装置，包括图像采集设备，所述图像采集设备具有镜头；光源，所述光源用于对烟箱的内部射入光线；反光组件，所述反光组件包括壳体，所述壳体具有两侧开口的容纳腔，所述图像采集设备位于所述容纳腔的一侧开口，所述光源位于所述容纳腔的另一侧开口，所述反光组件还包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面位于所述容纳腔的内部且环绕所述镜头的轴线设置，所述第一反射面用于对来自烟箱的光线进行第一次反射，所述第二反射面位于所述容纳腔的中部，所述第二反射面用于将来自所述第一反射面的光线反射至所述图像采集设备的镜头。
6.本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置包括图像采集设备、光源以及反光组件。其中，光源用于对烟箱的内部射入光线，光线照射在烟箱的内壁并形成漫反射，来自烟箱的漫反射光线通过反光组件将光线反射至图像采集设备的镜头中。具体地，反光组件包括壳体，壳体具有容纳腔，反光组件还包括第一反射面和第二反射面，第一反射面位于容纳腔的内部且环绕镜头的轴线设置，第一反射面用于对来自烟箱的光线进行第一次反射。由于烟箱的体积较大，漫反射光线的范围较广，而镜头较小，因此通过设置第一反射面对漫反射光线进行反射，使得更多的光线进入镜头。第二反射面位于容纳腔的中部，第二反射面用于将来自第一反射面的光线反射至图像采集设备的镜头。发明人经过大量的试验验证，通过位于容纳腔中部的第二反射面对光线进行第二次反射，使得第二次反射后的光线相较于第一次反射后的光线更加均匀。本技术实施例中的残留烟丝视觉检测装置通过设置反光组件，不仅使更多的光线进入镜头而且光线较为均匀，从而使得图像采集设备的成像效果更好，进而有利于提高残留烟丝视觉检测装置的检测准确率。
7.另外，根据本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置，还可具有如下附加的技术特
征：
8.在本技术的一些实施例中，所述反光组件还包括锥体结构，所述锥体结构的顶点靠近所述镜头且位于所述镜头的轴线上，所述第二反射面位于所述锥体结构的侧面。
9.在本技术的一些实施例中，所述锥体结构为四棱锥，所述锥体结构的底面通过连接杆固定在所述壳体上。
10.在本技术的一些实施例中，所述壳体包括固定板以及围绕所述固定板的侧板，所述固定板的中心处设置有用于露出所述镜头的通孔，所述固定板与所述侧板用于形成所述容纳腔。
11.在本技术的一些实施例中，所述固定板为矩形板，所述侧板设置有四个，所述第一反射面也设置有四个，所述第一反射面与所述侧板一一对应设置。
12.在本技术的一些实施例中，所述光源为条形光源，所述条形光源固定在所述侧板的远离所述固定板的一端。
13.在本技术的一些实施例中，所述第一反射面与所述固定板之间的夹角为钝角。
14.在本技术的一些实施例中，所述镜头为双远心镜头。
15.在本技术的一些实施例中，残留烟丝视觉检测装置还包括安装架，所述安装架包括支腿，所述图像采集设备和所述反光组件固定在所述安装架上。
16.在本技术的一些实施例中，残留烟丝视觉检测装置还包括处理器，所述处理器用于对图像进行分析。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
18.图1为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的结构示意图；
19.图2为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的侧视图；
20.图3为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的后视图；
21.图4为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的俯视图；
22.图5为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的光路示意图；
23.图6为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的反光组件的壳体和锥体结构的结构示意图；
24.图7为本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置的反光组件的壳体和锥体结构的后视图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.如图1和图5所示，本技术实施例提供了一种残留烟丝视觉检测装置10，包括图像采集设备100、光源200以及反光组件300。其中，图像采集设备100具有镜头101。光源200用于对烟箱20的内部射入光线30。反光组件300包括壳体310，壳体310具有两侧开口的容纳腔311，图像采集设备100位于容纳腔311的一侧开口，光源200位于容纳腔311的另一侧开口，反光组件300还包括第一反射面330和第二反射面340，第一反射面330位于容纳腔311的内部且环绕镜头101的轴线设置，第一反射面330用于对来自烟箱20的光线30进行第一次反射，第二反射面340位于容纳腔311的中部，第二反射面340用于将来自第一反射面330的光线30反射至图像采集设备100的镜头101。
27.本技术实施例的残留烟丝视觉检测装置10包括图像采集设备100、光源200以及反光组件300。其中，光源200用于对烟箱20的内部射入光线30，光线30照射在烟箱20的内壁并形成漫反射，来自烟箱20的漫反射光线30通过反光组件300将光线30反射至图像采集设备100的镜头101中。具体地，反光组件300包括壳体310，壳体310具有容纳腔311，反光组件300还包括第一反射面330和第二反射面340，第一反射面330位于容纳腔311的内部且环绕镜头101的轴线设置，第一反射面330用于对来自烟箱20的光线30进行第一次反射。由于烟箱20的体积较大，漫反射光线30的范围较广，而镜头101较小，因此通过设置第一反射面330对漫反射光线30进行反射，使得更多的光线30进入镜头101。第二反射面340位于容纳腔311的中部，第二反射面340用于将来自第一反射面330的光线30反射至图像采集设备100的镜头101。发明人经过大量的试验验证，通过位于容纳腔311中部的第二反射面340对光线30进行第二次反射，使得第二次反射后的光线30相较于第一次反射后的光线30更加均匀。本技术实施例中的残留烟丝视觉检测装置10通过设置反光组件300，不仅使更多的光线30进入镜头101而且光线30较为均匀，从而使得图像采集设备100的成像效果更好，进而有利于提高残留烟丝视觉检测装置10的检测准确率。
28.在本技术的一些实施例中，图像采集设备100为工业相机。
29.如图1、图5和图7所示，在本技术的一些实施例中，反光组件300还包括锥体结构320，锥体结构320的顶点靠近镜头101且位于镜头101的轴线上，第二反射面340位于锥体结构320的侧面。在本技术实施例中，锥体结构320的顶点靠近镜头101且位于镜头101的轴线上，发明人经过大量试验验证，通过将第二反射面340设置在锥体结构320的侧面，使得第二反射面340对来自第一反射面330的光线30进行第二次反射，第二次反射的光线30相较于第一次反射的光线30更加均匀。第二次反射后的光线30进入图像采集设备100的镜头101，有利于改善图像采集设备100的成像效果，从而提高残留烟丝视觉检测装置10的检测准确率。
30.具体地，锥体结构320的侧面固定有反光板，反光板的表面形成第二反射面340。或者，锥体结构320的侧面设置有金属镀层，金属镀层的表面形成第二反射面340。
31.在本技术的一些实施例中，锥体结构320为四棱锥，锥体结构320的底面通过连接杆固定在壳体310上。由此，锥体结构320简单、方便加工。锥体结构320的底面通过连接杆固定在壳体310上，连接方式简单。
32.进一步地，第二反射面340设置有四个，第二反射面340与锥体结构320的侧面一一对应设置。由此，第二反射面340可以对来自第一反射面330的各个角度的光线30进行第二次反射，从而使更多的光线30进入镜头101。
33.在本技术的另外一些实施例中，锥体结构320为圆锥，圆锥的底面通过连接杆固定
在壳体310上。圆锥的侧面设置有金属镀层，金属镀层的表面形成第二反射面340。
34.如图1所示，在本技术的一些实施例中，锥体结构320的内部中空。由此锥体结构320的质量较轻，方便支撑与固定。
35.如图6和图7所示，在本技术的一些实施例中，壳体310包括固定板312以及围绕固定板312的侧板313，固定板312的中心处设置有用于露出镜头101的通孔3121，固定板312与侧板313用于形成容纳腔311。在本技术实施例中，通过设置固定板312与侧板313围成容纳腔311，壳体310的结构简单且规整，方便加工与运输。
36.如图1至图5所示，具体地，图像采集装置位于固定板312的一侧，镜头101通过通孔3121伸入容纳腔311，锥体结构320通过连接杆固定在固定板312上，光源200设置在侧板313的远离固定板312的一侧，光源200射出的光线30进入烟箱20的内部并在烟箱20内部发生漫反射，漫反射的光线30进入容纳腔311内并经过第一反射面330发生第一次反射，然后再经过第二反射面340发生第二次反射，最后进入镜头101。
37.在本技术的一些实施例中，固定板312为矩形板，侧板313设置有四个，第一反射面330也设置有四个，第一反射面330与侧板313一一对应设置。在本技术实施例中，通过将固定板312设置为矩形板，侧板313设置有四个，既使得壳体310的结构简单，方便加工且成本低，也方便第一反射面330的设置。通过将第一反射面330与侧板313一一对应设置，使得第一反射面330可以对进入容纳腔311的各个角度的光线30进行第一次反射，从而可以使得更多的光线30进入镜头101。
38.具体地，侧板313上固定有反光板，反光板的表面形成第一反射面330。由此第一反射面330的结构简单，方便固定。
39.在本技术的另外一些实施例中，固定板312为圆板，壳体310为圆柱结构，侧板313的表面设置有金属镀层，金属镀层的表面形成第一反射面330。
40.在本技术的一些实施例中，光源200为条形光源，条形光源固定在侧板313的远离固定板312的一端。由此，光源200结构简单易配置。
41.进一步地，条形光源通过紧固件固定在侧板313的一端，在使用过程中，通过调整紧固件可以对条形光源200的角度进行调整，以使条形光源发出的光线30能够更好地进入烟箱20中。
42.如图5所示，在本技术的一些实施例中，第一反射面330与固定板312之间的夹角为钝角。在本技术实施例中，通过将第一反射面330与固定板312之间的夹角设置为钝角，使得经过第一反射面330反射后的光线30能够更好地集中，从而使得大部分第一次反射后的光线30能够进入第二反射面340。
43.具体地，反光组件300包括反光板，反光板的表面形成第一反射面330，反光板的一端固定在侧板313上，另一端固定在固定板312的中部，从而使得第一反射面330与固定板312之间的夹角为钝角。
44.在本技术的一些实施例中，镜头101为双远心镜头101。双远心镜头具有高分辨率、超宽景深以及超低畸变的优势。具体地，双远心镜头包括物方远心镜头和像方远心镜头。远心镜头采用平行光成像，从而可以在一定的物距范围内使得到的图像放大倍率不会随物距的变化而变化。在本技术实施例中，第二反射面340设置在容纳腔311的中部，经过第二反射面340反射的光线30以近乎平行于光轴的方向进入镜头101，从而能够最大限度地发挥双远
心镜头的优势，使被测物体边缘清晰、稳定，并能有效去除检测过程中的噪声，进而使图像采集设备100的成像效果更好。
45.如图1至图4所示，在本技术的一些实施例中，残留烟丝视觉检测装置10还包括安装架400，安装架400包括支腿410，图像采集设备100和反光组件300固定在安装架400上。在本技术实施例中，通过设置安装架400并将图像采集设备100和反光组件300固定在安装架400上，使得在对高度较高的烟箱20检测时图像采集设备100和反光组件300位于烟箱20的中部，从而使得残留烟丝视觉检测装置10适用于高度较高的烟箱20，保证图像采集设备100的成像效果，方便应用。
46.具体地，安装架400包括竖直设置的两个支腿410，支腿410用于固定在地面上。两个支腿410之间设置有横杆420，横杆420上设置有安装板430，图像采集设备100通过安装板430固定在安装架400上。安装架400上还设置有支撑板440，支撑板440用于支撑反光组件300。装配时，将反光组件300的壳体310的底部固定在支撑板440上，并将壳体310的顶部与横杆420固定，从而使反光组件300固定在安装架400上。安装架400还包括第一斜撑450，第一斜撑450的一端固定在地面上，另一端固定在支腿410上，通过设置第一斜撑450提高安装架400的稳固性。安装架400还包括第二斜撑460，第二斜撑460的一端固定在支腿410上，另一端固定在支撑板440上，通过设置第二斜撑460使得反光组件300的安装更加稳固。
47.如图6和图7所示，在本技术的一些实施例中，壳体310上设置有提手314。通过设置提手314，方便反光组件300与安装架400的装配与拆卸。
48.在本技术的一些实施例中，残留烟丝视觉检测装置10还包括处理器，处理器用于对图像进行分析。在本技术实施例中，通过处理器对图像进行分析，从而分辨出烟箱20中是否有烟丝残留。
49.在一个具体的实施例中，处理器可以采用深度学习算法。具体地，在使用前，首先标注大量的样本，然后通过样本对深度学习算法进行训练，得到检测模型，最后对检测模型进行验证，保证检测的准确性。
50.在本技术的一些实施例中，残留烟丝视觉检测实施步骤如下：s1：将烟箱20放置到拍照处；s2：使用光源200和反光组件300对烟箱20进行打光，并使用图像采集设备100对图像进行采集；s3：将图像传递给处理器，处理器对图像进行分析；s4：处理器将检测结果传递给清扫机器人或人工，若是检测合格则放行，若是检测不合格则由清扫机器人或者人工进行清扫；重复步骤s2-s4，直至检测合格。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例
的部分说明即可。
53.以上仅为本技术的较佳实施例，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。