仓容监测设备及测量方法与流程

1.本技术涉及饲料加工技术领域，具体而言，涉及一种仓容监测设备及测量方法。


背景技术：

2.饲料在加工生产过程中，都是需要将其装载在物料仓内进行加工作业，因此为了工作人员及时查看到仓内的各种情况，需要通过人工在仓顶查看仓内状况，接着将仓内信息反馈中控人员，该过程不仅耗费人力，而且极大的影响饲料的加工效率，而且由于料仓数量多，中控人员无法及时了解每个料仓内物料重量，容易造成物料断料，导致生产停顿，影响生产效率。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本技术提供了一种仓容监测设备，旨在改善人工在仓顶查看仓内状况的问题。
4.本技术是这样实现的：本技术提供一种仓容监测设备，包括连接法兰、监测组件、清洁组件和落灰组件。
5.连接在物料仓顶的连接法兰，其中，所述连接法兰具有观察物料仓内的可视化窗口。
6.所述监测组件包括位于所述可视化窗口上方的摄像头和补光灯，所述摄像头与主控制电脑信号连接，其通过所述摄像头来监控物料仓的仓容情况。
7.所述清洁组件包括驱动件以及连接于所述驱动件的刷尘条，所述刷尘条位于所述可视化窗口的下表面，当所述可视化窗口粘接有粉尘时，所述刷尘条在所述驱动件的驱动下对其粉尘进行清洁。
8.所述落灰组件位于所述刷尘条远离所述可视化窗口的一侧。
9.在本技术的一种实施例中，所述落灰组件包括连接部和落灰罩，所述落灰罩通过连接部连接于所述刷尘条，其中，所述落灰罩具有落灰腔，以及连通于所述落灰腔的进灰口与出灰口，所述进灰口具有充分展开的边缘。
10.在本技术的一种实施例中，所述连接法兰连接有防尘罩，所述防尘罩罩设于所述可视化窗口。
11.在本技术的一种实施例中，所述可视化窗口为玻璃材质结构的视镜。
12.在本技术的一种实施例中，所述落灰腔为弧形结构，且内表面为光滑材质。
13.在本技术的一种实施例中，所述刷尘条具有防刮胶条，所述防刮胶条抵触于所述可视化窗口。
14.在本技术的一种实施例中，所述驱动件为伺服电机，其中所述驱动件具有输出轴，所述刷尘条的一端固定在所述输出轴上，并能够沿所述输出轴的轴向进行转动。
15.本技术实施例提供了一种仓容测量方法，其利用上述的一种仓容监测设备进行，包括以下步骤：
16.利用仓容监测设备，通过外部信号触发摄像头进行料仓内图像采集；
17.提取粮仓内图像，然后对其进行图像处理；
18.通过对处理后的图像进行进行黑色背景分割；
19.计算黑色背景分割面积；
20.根据计算面积与实际的仓容进行匹配，获得最终的仓容百分比。
21.在本技术的另一种实施例中，其图像处理需通过灰度化、去噪、锐化、固定阈值、二值化、孔洞填充处理。
22.在本技术的另一种实施例中，所述灰度化通过加权平均法进行计算，其公式为
23.f(i,j)＝0.30r(i,j)+0.59g(i,j)+0.11b(i,j)。
24.本技术的有益效果是：本技术通过上述设计得到的一种仓容监测设备，使用时，中控人员通过摄像头能够在中控室中就能直观的看到物料仓中的具体仓容情况，其中补光灯能够有效提高摄像头采集图像的清晰度，当物料仓中物料进行加工的过程中，物料中的粉尘会向上漂浮，进而会粘接在可视化窗口的下表面，为了摄像头正常使用，然后启动驱动件，进而驱动件会带动刷尘条进行转动，进而能够将可视化窗口进行粉尘的清洁，进而不影响摄像头因为粉尘粘连在可视化窗口上而导致仓容情况的观看效果；
25.然后通过摄像头将采集的图像传输至中控电脑，进而基于计算机视觉检测技术具有实时、高效、自动化程度高等优点，在计算料仓的容积可以应用，通过数字成像设备将料仓内物料的面积与料仓仓壁图像进行采集，然后通过图像信息处理，获得相关边缘信息，通过软件计算方法获得料仓容积。
26.该设备能够通过实时观察物料仓仓内的情况，而且采集图像清晰，无需专职人员看仓，而且还能够及时得仓容内物料的重量，进而大大的节省了人力，提高了工作效率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1是本技术实施方式提供的一种仓容监测设备的爆炸结构示意图；
29.图2为本技术实施方式提供的一种仓容监测设备的整体结构示意图；
30.图3为本技术实施方式提供的一种仓容监测设备的正视图；
31.图4为本技术实施方式提供的一种仓容监测设备的俯视图；
32.图5为本技术实施方式提供的清洁组件和落灰组件组合结构示意图；
33.图6为本技术实施方式提供的监测组件采集仓内的信息；
34.图7为本技术实施方式提供的仓内信息经过图像处理。
35.图中：1-连接法兰；11-可视化窗口；12-防尘罩；2-监测组件；21-摄像头；22-补光灯；3-清洁组件；31-驱动件；311-输出轴；32-刷尘条；321-防刮胶条；4-落灰组件；41-连接部；42-落灰罩；421-落灰腔；422-进灰口；423-出灰口。
具体实施方式
36.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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他实施方式，都属于本技术保护的范围。
37.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，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他实施方式，都属于本技术保护的范围。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.实施例
44.请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种仓容监测设备，包括连接法兰1、监测组件2、清洁组件3和落灰组件4。
45.其中，请参阅图1，连接法兰1用来连接物料仓，监测组件2和清洁组件3均安装在连接法兰1上，落灰组件4安装在清洁组件3上，监测组件2用来代替人工对物料仓进行监测查看，清洁组件3用来辅助监测组件2更好的观察到仓内的情况，落灰组件4主要用于避免粘附在玻璃上的粉尘发生二次粘附的情况。
46.请参阅图1、图2和图3，连接在物料仓顶的连接法兰1，其中，连接法兰1具有观察物料仓内的可视化窗口11，连接法兰1连接有防尘罩12，防尘罩12罩设于可视化窗口11，能够有效的将可视化窗口11的物体进行防护，避免发生损坏的情况。可视化窗口11为玻璃材质结构的视镜，可以通过其清楚的观察到仓内的情况，而且能够避免仓内的粉尘飘散到空中。
47.请参阅图1、图2和图4，监测组件2包括位于可视化窗口11上方的摄像头21和补光灯22，摄像头21与主控制电脑信号连接，其通过摄像头21来监控物料仓的仓容情况，工作人员能够直接在中控室中进行观察，不需要再留守仓顶进行观察，可以直接通过外部的电脑或者手机连接摄像头21查看仓内物料的状态。
48.请参阅图1、图4和图5，清洁组件3包括驱动件31以及连接于驱动件31的刷尘条32，驱动件31为伺服电机，其中驱动件31具有输出轴311，刷尘条32的一端固定在输出轴311上，并能够沿输出轴311的轴向进行转动，可以直接的将可视化窗口11的粉尘进行清洁，从而不会影响人员通过摄像头21对仓内进行观察。刷尘条32位于可视化窗口11的下表面，当可视化窗口11粘接有粉尘时，刷尘条32在驱动件31的驱动下对其粉尘进行清洁，其中，刷尘条32具有防刮胶条321，防刮胶条321抵触于可视化窗口11，通过防刮胶条321能够保护可视化窗口11的玻璃不被划破。
49.请参阅图1、图4和图5，落灰组件4位于刷尘条32远离可视化窗口11的一侧，具体的，落灰组件4包括连接部41和落灰罩42，落灰罩42通过连接部41连接于刷尘条32，其中，落灰罩42具有落灰腔421，以及连通于落灰腔421的进灰口422与出灰口423，进灰口422具有充分展开的边缘，通过该边缘能够使得刷尘条32挂掉的粉尘直接通过进灰口422落在落灰腔421中，然后进行排出，有效的避免粉尘被刮掉的同时会在玻璃附近飘散，发生二次粘附的情况。落灰腔421为弧形结构，且内表面为光滑材质，刮掉的粉尘能够直接从落灰腔421中滑出，避免形成堵塞的情况。
50.本技术实施例还提供了一种仓容测量方法，其利用上述的一种仓容监测设备进行，包括以下步骤：
51.利用仓容监测设备，通过外部信号触发摄像头21进行料仓内图像采集；
52.提取粮仓内图像，通过灰度化、去噪、锐化、固定阈值、二值化、孔洞填充处理；
53.通过对处理后的图像进行进行黑色背景分割；
54.计算黑色背景分割面积；
55.根据计算面积与实际的仓容进行匹配，获得最终的仓容百分比。
56.请参阅图6和图7，具体的，图像处理需要通过主控制电脑进行以下操作：
57.1)彩色滤波：filter.red＝new intrange(47,240)；
58.filter.green＝new intrange(47,240)；
59.filter.blue＝new intrange(37,253)；
60.2)灰度化：其通过加权平均法进行计算，其公式为
61.f(i,j)＝0.30r(i,j)+0.59g(i,j)+0.11b(i,j)。
62.将二值化图像的像素进行判断，白色区域为1，黑色区域为0，其中，在判断为1的白色区域进行图框绘制，计算图框面积，获得仓容量。具体的，分析采用的算法如下：
63.64.65.66.67.[0068][0069]
具体的，该仓容监测设备的工作原理：使用时，中控人员通过摄像头21能够在中控室中就能直观的看到物料仓中的具体仓容情况，其中补光灯22能够有效提高摄像头21采集图像的清晰度，当物料仓中物料进行加工的过程中，物料中的粉尘会向上漂浮，进而会粘接在可视化窗口11的下表面，为了摄像头21正常使用，然后启动驱动件31，进而驱动件31会带动刷尘条32进行转动，进而能够将可视化窗口11进行粉尘的清洁，进而不影响摄像头21因为粉尘粘连在可视化窗口11上而导致仓容情况的观看效果；
[0070]
当刷尘条32将可视化窗口11的粉尘刮下去之后，粉尘会直接落在落灰罩42中然后进行排出，通过落灰罩42改变落灰的位置，使得粉尘离可视化窗口11形成较远的距离，当粉尘从进灰口422进入落灰腔421中，进而能够通过出灰口423排出，有效的避免刷尘条32挂掉粉尘之后，粉尘由于重量较轻和刷尘条32的摆动，进而使得粉尘会在空中进行飘散，接着会重新粘附在可视化窗口11上，容易造成不好清理的情况；
[0071]
通过防尘罩12能够保护摄像头21和补光灯22等不受到损坏，通过防刮胶条321能够保护可视化窗口11的玻璃不被划破；
[0072]
然后通过摄像头21将采集的图像传输至中控电脑，进而基于计算机视觉检测技术具有实时、高效、自动化程度高等优点，在计算料仓的容积可以应用，通过数字成像设备将料仓内物料的面积与料仓仓壁图像进行采集，然后通过图像信息处理，获得相关边缘信息，通过软件计算方法获得料仓容积。
[0073]
需要说明的是，摄像头21、补光灯22和驱动件31具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
[0074]
摄像头21、补光灯22和驱动件31的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
[0075]
以上所述仅为本技术的优选实施方式而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。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，均应包含在本技术的保护范围之内。