一种包装生产线多传感器数据融合方法及装置与流程

本发明涉及包装设备，具体为一种包装生产线多传感器数据融合方法及装置。

背景技术：

1、包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、供料、堆码和拆卸等此外，还包括计量或在包装件上打印日期等工序。使用包装机械包装产品可提高生产率，减轻劳动强度，适应大规模生产的需要，并满足清洁卫生的要求。

2、由于在包装生产过程中由于生产物料大多存在外观相识度较高，员工在长时间上班或交接班后容易出现同批次，不同型号的包装产品出现混料的情况，因此通过在流水线入料扣加装凌谊视觉检测设备可以很好的在线识别不同批次的产品，保证不会出现批量混料的情况。但是现有的视觉检测设备仅仅能够对包装外观进行检测，对于包装的体积以及重量分析还需要结合其他传感器进行分析。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种包装生产线多传感器数据融合方法及装置，解决了现有的视觉检测设备仅仅能够对包装外观进行检测，对于包装的体积以及重量分析还需要结合其他传感器进行分析的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种包装生产线多传感器数据融合方法及装置，包括以下步骤：

5、s1：对包装生产线上完成的包装成品标记为n，其中n为大于1的自然数；

6、s2：通过设置在包装生产线上的重量传感器获取包装成品n的重量数据m，得到重量数据的集合a＝{m1,m2,m3,…,mn},通过设置在包装生产线上的红外测距仪获取包装成品n的体积数据v，得到体积数据的集合b＝{v1,v2,v3,…,vn}；

7、s3：通过设置在包装生产线上的太赫兹成像传感器获取包装成品n的视觉图像，获取视觉图像上的印刷标识特征，提取印刷标识特征上的特征点m,得到得知点m的集合c＝{m1,m2,m3,…,mn}；

8、s4：获取包装成品的合格品的各项数据以及视觉图像，建立合格品三维立体模型；

9、s5：将获取的数据录入合格品三维立体模型中，根据模型输出结果判断出包装不合格品，包装不合格品二次标记为nmin。

10、作为本发明的一种优选技术方案，通过设置在包装生产线上的红外测距仪获取包装成品n的体积数据v的方法如下：

11、sa、以包装成品n的一个边角为原点，在x轴、y轴和z轴方向上分别设置有两个红外测距仪；

12、sb、根据红外测距仪分别获取包装成品n的长度数据s、高度数据h以及宽度数据l，根据体积公式v＝shl，得到包装成品n的体积数据v。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述获取视觉图像上的印刷标识特征的具体方法如下：

14、s①、获取包装成品n的视觉图像，将视觉图像划分为特征区域和非特征区域，将特征区域标记为k；

15、s②、从特征区域内依次获取特征点m，其中特征点m包含文字信息、图案信息和色彩信息。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述特征点m中的文字信息具体包括包装成品的生产日期、名称、生产地址和相关序列号，特征点m中的图案信息具体包括包装成品的商标标识和包装设计图案，特征点m中的色彩信息包括包装成品的商标标识和包装设计图案中的颜色。

17、作为本发明的一种优选技术方案，建立合格品三维立体模型的具体方法如下：

18、sⅰ、以红外测距仪的分布原点位置坐标作为模型原点，将包装成品的合格品的长度数据s0、高度数据h0以及宽度数据l0录入模型组件中，得到包装成品的基础模型；

19、sⅱ、在包装成品的基础模型上加载合格品的重量数据m0，得到包装成品的立体模型；

20、sⅲ、获取特征区域的边缘点坐标，将各个边缘点坐标录入立体模型中，在立体模型上绘制出特征区域面积，得到合格品三维立体模型。

21、作为本发明的一种优选技术方案，根据模型输出结果判断出包装不合格品的具体方法如下：

22、s(1)、将重量数据的集合a＝{m1,m2,m3,…,mn}依次代入合格品三维立体模型中，获取合格品三维立体模型中的合格品重量数据m0，进而获取重量差异值

23、s(2)、当α＞1时，则集合内数据对应的包装成品重量合格；

24、当α＜1时，将集合内数据对应的包装成品标记为nmin；

25、s(3)、将体积数据的集合b＝{v1,v2,v3,…,vn}依次代入合格品三维立体模型中，获取合格品三维立体模型中的合格品体积数据v0，其中v0＝s0h0l0，进而获取重量差异值

26、s(4)、当β＞1时，则集合内数据对应的包装成品体积合格；

27、当β＜1时，将集合内数据对应的包装成品标记为nmin；

28、s(5)、将特征点m的集合c＝{m1,m2,m3,…,mn}依次代入合格品三维立体模型中，将特征点m的坐标数据依次与特征区域面积相互映射，进而获取特征点差异值

29、s(6)、当γ＞1时，则集合内数据对应的包装成品特征点合格；

30、当γ＜1时，将集合内数据对应的包装成品标记为nmin。

31、作为本发明的一种优选技术方案，将包装不合格品二次标记为nmin输出标记结果，通过显示设备进行显示，并发出报警提醒工作人员将包装不合格品自包装生产线剔除。

32、本发明还提供一种包装生产线多传感器数据融合装置，包括目标标记单元、数据获取单元、视觉图像获取单元、模型建立单元和数据分析系统；其中

33、目标标记单元用于对包装生产线上完成的包装成品标记为n，其中n为大于1的自然数；

34、数据获取单元用于通过设置在包装生产线上的重量传感器获取包装成品n的重量数据m，得到重量数据的集合a＝{m1,m2,m3,…,mn},通过设置在包装生产线上的红外测距仪获取包装成品n的体积数据v，得到体积数据的集合b＝{v1,v2,v3,…,vn}；

35、视觉图像获取单元用于通过设置在包装生产线上的太赫兹成像传感器获取包装成品n的视觉图像，获取视觉图像上的印刷标识特征，提取印刷标识特征上的特征点m,得到得知点m的集合c＝{m1,m2,m3,…,mn}

36、模型建立单元用于获取包装成品的合格品的各项数据以及视觉图像，建立合格品三维立体模型；

37、数据分析系统用于将获取的数据录入合格品三维立体模型中，根据模型输出结果判断出包装不合格品，包装不合格品二次标记为nmin。

38、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据分析系统包括存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序，所述至少一条程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至2任一所述的包装生产线多传感器数据融合方法。

39、有益效果

40、本发明具有以下有益效果：

41、(1)、该包装生产线多传感器数据融合方法及装置，通过设置在包装生产线上的重量传感器获取包装成品的重量数据通过设置在包装生产线上的红外测距仪获取包装成的体积数据，通过设置在包装生产线上的太赫兹成像传感器获取包装成品的视觉图像，获取视觉图像上的印刷标识特征，提取印刷标识特征上的特征点，实现多传感器的协同作用。

42、(1)、该包装生产线多传感器数据融合方法及装置，获取包装成品的合格品的各项数据以及视觉图像，建立合格品三维立体模型，将获取的数据录入合格品三维立体模型中，根据模型输出结果判断出包装不合格品，通过多传感器的信息融合能够实现综合性产品判断，减少误差，提高生产精度。

43、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。