一种基于图像识别的料塔料位检测装置的制作方法

本实用新型涉及料塔料位检测技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的料塔料位检测装置。

背景技术：

料塔是专门用于临时储存物料的大中型容器，常与物料输送设备配合使用。传统料塔料位的监测设备较少，难以精确、实时监测料塔余料，从而难以实现精细化物料管理，无法满足现代化产业发展的需求。

以生猪养殖为例，其饲料在生产成本中占比超过70%，传统的料塔余料检测方法主要以人工检查或经验判断，其检查流程主要有肉眼查看、核实、记录和汇报等环节，无法准确计算余料量，难以实现精细化管理。

料位在自动化生产过程中是一个重要参数。针对料位的连续监测有很多方法，如雷达料位计、超声波料位计、重锤料位计等，但在实际应用中均存在准确率、可靠性和稳定性等问题。为有效解决这一系列问题，提出一种基于图像识别检测料塔料位的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决料筒料位实际检测效果不足的问题，而提出的一种可靠稳定的基于图像识别的料塔料位检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于图像识别的料塔料位检测装置，包括置于料塔底部的底座、设置在料塔顶端的红外摄像头、设置在料塔内腔中的led光条和设置在料塔外部的报警装置；

所述料塔通过底端固定设有的支腿置于底座顶端，料塔的内壁顶端边缘一侧通过固定设有的支架与红外摄像头连接，且料塔的内壁竖直固定设于led光条；

所述报警装置包括由声光控制电路构成的本地报警，所述声光控制电路包括npn极管、蜂鸣器、vcc、定值电阻和led二极管。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述红外摄像头的输出端与处理器的输入端连接，处理器的输出端分别与无线通讯模块和控制器的输入端连接，且无线通讯模块的输出端与计算机的输入端连接，控制器的输出端与声光控制电路的输入端连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述处理器包括arm单品机且具体型号为stm32f103，所述控制器的具体型号为hh53p11。

综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型：

1、可以通过摄像头拍摄料塔内光条变化的图像，然后经由处理器处理通过无线通讯模块发送至计算机；计算机多获取的图像帧进行分析处理，后经过计算从而可知实际料位高度再反馈给用户，以便用户实时了解信息；

2、若计算机计算出的料塔料位高度出现异常，即当出现摄像头掉落或光条熄灭等情况时，则通过控制器触发报警装置，即通过声光控制电路控制led二极管发出灯光和蜂鸣器警报，以及时提醒用户，整体使得便于实时检测料塔内腔的料位，满足现代化产品的发展要求。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例提供的料塔整体结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的声光控制电路图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的技术流程示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例提供的无/有饲料时图像光条示意图；

图例说明：

1、料塔；11、支腿；2、底座；3、红外摄像头；31、支架；4、led光条；5、报警装置；51、声光控制电路；511、npn3极管；512、蜂鸣器；513、vcc；514、定值电阻；515、led二极管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于图像识别的料塔料位检测装置，包括置于料塔1底部的底座2、设置在料塔1顶端的红外摄像头3、设置在料塔1内腔中的led光条4和设置在料塔1外部的报警装置5；

料塔1通过底端固定设有的支腿11置于底座2顶端，料塔1的内壁顶端边缘一侧通过固定设有的支架31与红外摄像头3连接，且料塔1的内壁竖直固定设于led光条4；

报警装置5包括由声光控制电路51构成的本地报警，声光控制电路51包括npn3极管511、蜂鸣器512、vcc513、定值电阻514和led二极管515。

进一步，红外摄像头3的输出端与处理器的输入端连接，处理器的输出端分别与无线通讯模块和控制器的输入端连接，且无线通讯模块的输出端与计算机的输入端连接，控制器的输出端与声光控制电路51的输入端连接。

进一步，处理器包括arm单品机且具体型号为stm32f103，控制器的具体型号为hh53p11。

工作原理：使用时，可以通过摄像头4拍摄料塔内光条5变化的图像，然后经由处理器处理通过无线通讯模块发送至计算机；计算机多获取的图像帧进行分析处理，计算可以得到料位高度h，设料塔料位高度h为可见led光条4底部到料塔1底平面的距离，则料位高度h的计算方法可以如下：先拍摄一张料塔1内led光条4完全可见，即料塔内无饲料存在的图像，将图像中光条长度设为l1，已知光条实际长度为l,可得出图像比例k=l1/l，随后，当料塔内1存在饲料时，继续进行拍摄，在新获得图像帧中可以得出新的光条长度h1，即料位高度h=h1/h，从而可知实际料位高度；计算机将得到的料位高度h反馈给用户，以便用户实时了解信息。若计算机计算出的料塔1料位高度h出现异常，即当出现摄像头4掉落或光条5熄灭等情况时，则通过控制器触发报警装置5，即通过声光控制电路51控制led二极管515发出灯光和蜂鸣器512警报，以及时提醒用户，整体使得便于实时检测料塔1内腔的料位，满足现代化产品的发展要求。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于图像识别的料塔料位检测装置，其特征在于，包括置于料塔(1)底部的底座(2)、设置在料塔(1)顶端的红外摄像头(3)、设置在料塔(1)内腔中的led光条(4)和设置在料塔(1)外部的报警装置(5)；

所述料塔(1)通过底端固定设有的支腿(11)置于底座(2)顶端，料塔(1)的内壁顶端边缘一侧通过固定设有的支架(31)与红外摄像头(3)连接，且料塔(1)的内壁竖直固定设于led光条(4)；

所述报警装置(5)包括由声光控制电路(51)构成的本地报警，所述声光控制电路(51)包括npn3极管(511)、蜂鸣器(512)、vcc(513)、定值电阻(514)和led二极管(515)。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的料塔料位检测装置，其特征在于，所述红外摄像头(3)的输出端与处理器的输入端连接，处理器的输出端分别与无线通讯模块和控制器的输入端连接，且无线通讯模块的输出端与计算机的输入端连接，控制器的输出端与声光控制电路(51)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的料塔料位检测装置，其特征在于，所述处理器包括arm单品机且具体型号为stm32f103，所述控制器的具体型号为hh53p11。

技术总结
本实用新型公开了一种基于图像识别的料塔料位检测装置，包括置于料塔底部的底座、设置在料塔顶端的红外摄像头、设置在料塔内腔中的LED光条和设置在料塔外部的报警装置。本实用新型，可以通过摄像头拍摄料塔内光条变化的图像，然后经由处理器处理通过无线通讯模块发送至计算机；计算机多获取的图像帧进行分析处理，后经过计算从而可知实际料位高度再反馈给用户，以便用户实时了解信息。若计算机计算出的料塔料位高度出现异常，即当出现摄像头掉落或光条熄灭等情况时，则通过控制器触发报警装置，即通过声光控制电路控制LED二极管发出灯光和蜂鸣器警报，以及时提醒用户，整体使得便于实时检测料塔内腔的料位，满足现代化产品的发展要求。

技术研发人员：刘仁鑫;解浩亮;杨卫平
受保护的技术使用者：江西农业大学
技术研发日：2020.09.04
技术公布日：2021.03.16