专利名称：滤棒数量检测仪器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用机器视觉处理技术和计算机数字处理技术，对烟草行业中的滤棒数量的检测，用于生产控制和管理，即一种滤棒数量检测仪器。
背景技术：
滤棒是指以过滤材料(如纤维丝束、增塑剂等)、成型材料(如滤棒卷纸、结合剂等)为原料，加工卷制成具有过滤性能的一定长度的圆形棒。滤棒主要用来提供给卷烟厂 制作卷烟滤嘴，卷烟滤嘴对烟气粒相物有一定的过滤作用，可部分地滤去烟气中的一些成份，如焦油、烟碱等，减少烟气中的有害物质，从而缓解吸烟与健康的矛盾。消费者接受滤嘴卷烟的另一个原因是滤嘴避免了香烟末粘在嘴唇上引起的不适感。滤棒由滤棒成型机加工而成，滤棒在成型后需要装箱套膜再送到卷烟厂，现在的滤棒成型机有自动装箱和没有自动装箱功能，每箱的数量按照标准是4000只，滤棒加工厂按照4000只每箱的数量交付给卷烟厂，而滤棒成型机没有对每箱滤棒的数量进行检测的装置，不能准确核算每箱的滤棒数量，只是机械或人工装满为止，装箱后工厂就套膜交付客户，由于滤棒数量多，无法用人工的方法来数数，而且一个滤棒生产厂每年的滤棒数量都在几百亿只左右，每小箱的滤棒数量差异会造成总量的误差很大，容易引起客户的不信任。为此需要设计一种能快速准确地检测出整箱的滤棒数量，主要应用如滤棒生产厂的产品控制和卷烟生产厂的滤棒入库数量检测。当今国内国际上测量小箱滤棒的数量上还没有一种现成方法和仪器设备。
发明内容本实用新型的目的是为了解决快速而且准确的测量整箱滤棒的数量问题，采用先进的计算机数据处理技术和视觉处理技术，对整箱滤棒采用CCD相机进行拍摄，制作小箱滤棒数量检测仪。由数字相机(CCD)进行一次拍摄，编译专用的算法软件自动进行检测与计算，自动显示此箱滤棒数量和累计滤棒数量以及和标准数量偏差值。数据处理速度在几微秒内，整个检测时间相当短，实现了测量的准确性和快速性。这种滤棒数量检测仪器，包括一台(XD，其特征在于，CXD位于所要检测的滤棒箱的上方，CCD和照射滤棒的光源、电脑电连接，滤棒箱旁边还有一个传感器，传感器也和电脑电连接。使用滤棒数量检测仪，用CCD将小箱滤棒的端面图象进行拍摄，通过计算机将相机采集到的图象数字信号数据经过滤棒数量检测软件，计算出小箱滤棒的数量。本实用新型具有如下优点I、适用范围广，对各种形状如沟槽滤棒、空心滤棒；各种材质如醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒、复合滤棒等都能准确的测量；2、操作简便，不需要接触和翻动小箱中的滤棒。整个仪器封闭，体积小，结构紧凑牢固、无噪音、小巧，达到工业应用标准，维护保养方便；[0010]3、检测准确率高，可以达到100%检测准确率；4、检测速度快，在几毫秒内完成所有检测和计算；5、智能化程度高，使用能源只有电能，用户界面显示提供滤棒品种设定、实际包装滤棒数量、实际数量与标准值误差(需增减滤棒数量)、机台编号、本机台数量统计(统计时间范围由用户设定)、操作人编号(或者姓名)。对本仪器所检测数据进行统计，直接生成统计表。
图I本实用新型的结构示意图图2电气原理图图3软件流程图图4单支滤棒边缘相位图图5单支滤棒位置相位图图6单支滤棒去噪前的图图7单支滤棒去噪后的图图中1、滤棒箱；2、光源；3、CCD ;4、电脑；5、传感器；6、滤棒。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
详细说明如下在图I中，这种滤棒数量检测仪器，包括一台(XD3，(XD3位于所要检测的滤棒箱I的上方，(XD3和照射滤棒的光源2、电脑4电连接，滤棒箱I旁边还有一个传感器5，传感器5也和电脑4电连接。工作时，由操作人员将滤棒箱I放在(XD3下，靠近传感器5，传感器5发出开始检测信号到电脑4后，电脑4发出控制信号，使光源2开始点亮，同时CCD3开始拍摄滤棒6的图象数据，图象数据转化为数字信号后传输到电脑4，电脑4经过程序计算得出滤棒数量，并在电脑屏上显示出此小箱的滤棒数量。操作人员输入所测量滤棒类型后，电脑4将滤棒数据存储待后续查阅。在图2中，传感器、(XD、光源都和计算机电连接，传感器、(XD、光源都是采用12V直流电源供电，传感器、CCD、光源的电源接电脑的输出端，传感器、CCD、光源的信号线接电脑的输入端。当有小箱时，传感器的端电压为正12伏，输出到电脑的接口端，同时开启光源和(XD，CXD捕捉到的滤棒图像信息通过USB端口向电脑传输，同时电脑也经过USB数据线控制光源的亮度。在图3中，本滤棒数量检测软件建立在通用的windows视窗操作系统上，采用C++语言开发而成，软件流程如下电脑开机运行后，操作系统初始化，检测软件启动运行，核对当前时间是否准确；软件开始运行后，相机数据采集程序做为后台程序开始运行，检测软件在前台运行，输入待检测滤棒的型号、操作人员名单、检测机台号信息；当传感器检测到有小箱滤棒时，控制系统发出信号给光源，使光源发光照色到滤棒上面，CCD开始工作，进行图像采集，并把图像转化为数字信号后传输给电脑；[0029]检测软件就读取相机数据，进行图像预处理；图像预处理主要是对输入图像进行边缘检测、图像细化、特征提取、特征参数计算、标志识别、图像分割和匹配前所进行的处理，图像预处理的主要目的是消除图像中无关的信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据，从而改进特征提取、图像分割、匹配和识别的可靠性，预处理过程有数字化、归一化、平滑、复原和增强步骤；小箱滤棒的灰度值是空间变量，即位置连续值的连续函数，在MXN点阵上对照片灰度采样并加以量化，为2b个灰度等级之一，得到计算机能够处理的数字图像，为了使数字图像能重建原来的图像，对M、N和b值的大小就有一定的要求，在接收装置的空间和灰度分辨能力范围内，M、N和b的数值越大，重建图像的质量就越好，由于M、N和b三者的乘积决定一幅图像在计算机中的存储量，因此在存储量一定的条件下需要根据图像的不同性质选择合适的M、N和b值，以获取最好的处理效果；根据小箱滤棒图像的的面积和周长，清除小箱的外筐图像，校正各种原因所造成的图像退化，使重建或估计得到的图像尽可能逼近于理想无退化的像场；对图像中的信息有选择地加强和抑制，以改善图像的视觉效果，将图像转变为更适合于机器处理的形式，以便于数据提取或识别，通过高通滤波反差展宽、对数变换、密度分层和直方绿帮衡等改变图像灰调和突出细节、突出图像的轮廓线，从而使软件能够测量每只滤棒轮廓线的形状和周长；经过边缘轮廓提取和杂质剔除后，单个滤棒图象就非常清晰，见图4、图5、图6和图7，经过前面的图象处理后，能获得完整而且清晰的所有滤棒的图象位图信息，在实际的计算过程中，利用分水领算法计算出滤棒数量，并输出结果，将所检测滤棒数量信息存储到数据库中；检测工作完成后，系统等待传感器信号。
权利要求1.滤棒数量检测仪器，包括一台CCD，其特征在于，CCD位于所要检测的滤棒箱的上方，CCD和照射滤棒的光源、电脑电连接，滤棒箱旁边还有一个传感器，传感器也和电脑电连接。
2.根据权利要求I所述的滤棒数量检测仪器，其特征在于，传感器、CCD、光源都和计算机电连接，传感器、CCD、光源都是采用12V直流电源供电，传感器、CCD、光源的电源接电脑的输出端，传感器、CCD、光源的信号线接电脑的输入端。
专利摘要滤棒数量检测仪器，包括一台CCD，CCD位于所要检测的滤棒箱的上方，CCD和照射滤棒的光源、电脑电连接，滤棒箱旁边还有一个传感器，传感器也和电脑电连接。是用CCD将小箱滤棒的端面图象进行拍摄，通过计算机将相机采集到的图象数字信号数据经过滤棒数量检测软件，计算出小箱滤棒的数量。本实用新型具有如下优点1、适用范围广；2、操作简便，维护保养方便；3、检测准确率高；4、检测速度快；5、智能化程度高，能对本仪器所检测数据进行统计，直接生成统计表。
文档编号G06M11/00GK202486828SQ20122011764
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者周明方, 张灿, 李洪, 杨娟, 樊华, 王建石, 蔡东, 詹德清, 陈群英, 龚献忠 申请人:常德市宏通机电技术有限公司