本發明專利技術涉及一種煙支污點面積測量裝置及方法和數據采集裝置。煙支污點面積測量的數據采集裝置，該裝置包括機殼、承載平臺、相機支架、CCD相機、光學鏡頭、線光源和光源支架；機殼的底部兩側分別設置設有凸條，凸條上分別設置有第一滑槽，所述的承載平臺的兩側分別設置有滑軌，承載平臺上的滑軌設置在第一滑槽內，并在承載平臺中部沿滑軌方向設置有V型槽；所述的光學鏡頭固定在相機上，光學鏡頭朝向所述的V型槽；所述的光源支架為兩個，兩個光源支架分別設置在承載平臺兩側的光源支架上，兩個線光源沿滑軌方向平行設置并分別朝向V型槽。本發明專利技術的裝置結構簡單，可以快速采集煙支污點面積圖像，實現了污點面積的測量，具有智能化、效率高等優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及卷煙生產領域，尤其涉及一種煙支污點面積測量裝置及方法和數據采集裝置。
技術介紹
卷煙產品在生產過程中，由于沾染生產設備上的油潰、印刷設備上的油墨等，其表面常留有明顯的污跡，該類型的污跡以及其它原因造成 的卷煙表面所有非刻意印制的圖案或線條統稱為煙支污點。煙支污點是卷煙產品的顯著外觀缺陷，為控制該質量缺陷，越來越多的卷煙生產企業已經將該指標作為成品卷煙質量檢驗的必檢項目。煙支污點檢測指標主要考察污點的面積，當煙支污點面積超過一定的限值時，判定該煙支為不合格。本專利基于計算機視覺技術，提出一種煙支污點面積測量方法及裝置。煙支表面污點的形狀、顏色具有不規則性，且分布在煙支的圓柱面上，而非平面上。以上因素導致無法使用常規方法對煙支表面的污點實施面積測量，且尚未見有關基于計算機視覺的煙支污點面積測量方法或裝置的公開報道或科技文獻。
技術實現思路
為了解決上述的技術問題，本專利技術的第一個目的是提供一種煙支污點面積測量的數據采集裝置，該裝置結構簡單，可以快速采集煙支污點面積圖像；本專利技術的第二個目的是一種煙支污點面積測量方法；本專利技術的第三個目的是一種煙支污點面積測量裝置。本專利技術的煙支污點面積測量方法或裝置具有智能化、效率高等優點，可以實現污點面積的快速、準確測量，解決了煙支外觀質量檢測中的實際問題。為了實現上述的第一個目的，本專利技術采用了以下的技術方案 煙支污點面積測量的數據采集裝置，該裝置包括機殼、承載平臺、相機支架、CCD相機、光學鏡頭、線光源和光源支架，所述的承載平臺、相機支架、線光源和光源支架均設置在機殼內；機殼的底部兩側分別設置設有凸條，凸條上分別設置有第一滑槽，所述的承載平臺的兩側分別設置有滑軌，承載平臺上的滑軌設置在第一滑槽內，并在承載平臺中部沿滑軌方向設置有V型槽；所述的相機支架立式設置在機殼內，所述的CCD相機固定設置在承載平臺的正上方，所述的光學鏡頭固定在相機上，光學鏡頭朝向所述的V型槽；所述的光源支架為兩個，兩個光源支架分別固定設置在承載平臺的兩側，兩個線光源分別固定設置在光源支架上，兩個線光源沿滑軌方向平行設置并分別朝向V型槽。作為進一步改進，所述的相機支架包括第一立桿、連接桿和相機座；所述的第一立桿固定在機殼底部，第一立桿的上端為滑桿；所述的連接桿由連接夾頭和連接滑桿構成，所述的連接夾頭套設在滑桿上，并通過設置螺栓擰緊使連接夾頭夾緊在滑桿上；所述相機座上設有第一軸孔，第一軸孔穿設在連接滑桿上，所述的連接滑桿的上端表面設置第二滑槽，相機座上設有第一螺釘，第一螺釘正對第二滑槽設置；所述的相機座上設有豎直的第三滑槽，相機活動設置在第三滑槽內。作為進一步改進，所述的光源支架包括第二立桿、夾頭和線光源安裝座；第二立桿分別設置在承載平臺的兩側，第二立桿的上端外側表面軸向設置有第四滑槽，夾頭上設有第二軸孔，第二軸孔穿設在第二立桿上，并在夾頭上設置有第二螺釘，第二螺釘正對第四滑槽設置；所述的線光源安裝座沿滑軌方向平行設置，并通過轉軸設置在夾頭上。作為進一步改進，所述的承載平臺外端設置有擋板，擋板上設置有拉手。為了實現上述的第二個目的，本專利技術采用了以下的技術方案 煙支污點面積測量方法，該方法通過計算機內設置信息分析模塊，信息分析模塊接收CCD相機的數字圖像，經過必要的圖像預處理，對圖像中的噪聲進行去除，對由于景深不一致造成的模糊進行還原，得到質量更高的處理后圖像；根據圓柱面到平面的投影關系，拉伸 煙支的二維圖像，還原三維實物到二維成像過程中被壓縮的圖像細節，獲取展開后的卷煙紙圖像；根據用戶在圖像上選取的污點種子點，分析圖像細節與種子點的相似性，提取與種子點類似的區域，從而實現污點區域的定位與提取；根據圖像空間與視場空間的坐標關系和污點區域像素個數，計算污點區域的面積。為了實現上述的第三個目的，本專利技術采用了以下的技術方案 煙支污點面積測量裝置，該裝置包括上述的測量數據采集裝置和計算機，通過計算機內設置信息分析模塊，信息分析模塊接收CCD相機的數字圖像，經過必要的圖像預處理，對圖像中的噪聲進行去除，對由于景深不一致造成的模糊進行還原，得到質量更高的處理后圖像；根據圓柱面到平面的投影關系，拉伸煙支的二維圖像，還原三維實物到二維成像過程中被壓縮的圖像細節，獲取展開后的卷煙紙圖像；根據用戶在圖像上選取的污點種子點，分析圖像細節與種子點的相似性，提取與種子點類似的區域，從而實現污點區域的定位與提取；根據圖像空間與視場空間的坐標關系和污點區域像素個數，計算污點區域的面積。本專利技術的方法或裝置利用計算機視覺技術，通過采集煙支圖像，經過必要的圖像預處理和圖像分析，從煙支圖像中分析得到污點的位置和分布，從而實現污點面積的測量，具有智能化、效率高等優點；該技術用于煙支污點面積提取時，通過編程和必要的人為干預，可以實現污點面積的快速、準確測量，解決了煙支外觀質量檢測中的實際問題。附圖說明圖I為本專利技術煙支污點面積測量的數據采集裝置的結構示意圖。圖2為相機支架的結構示意圖。圖3為光源支架的正面結構示意圖。圖4為光源支架的背面結構示意圖。圖5為承載平臺的結構示意圖。圖6為測量的原理框圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式做一個詳細的說明。實施例I 如圖I所示的煙支污點面積測量的數據采集裝置，該裝置包括機殼I、承載平臺2、相機支架3、CXD相機4、光學鏡頭5、線光源6和光源支架7，所述的機殼I是包裹整個測量裝置的金屬外殼，為檢測系統提供封閉的光環境，所述的承載平臺2、相機支架3、線光源6和光源支架7均設置在機殼I內。如圖5所示，機殼I的底部兩側分別設置設有凸條8，凸條8的上分別設置有第一滑槽81，所述的承載平臺2的兩側分別設置有滑軌24，外端設置有擋板22，擋板22上設置有拉手23，承載平臺2上的滑軌24設置在第一滑槽81內，并在承載平臺2中部沿滑軌24方向設置有V型槽21。所述的相機支架3立式設置在機殼I內，所述的CXD相機4固定設置在承載平臺2的正上方，所述的光學鏡頭5固定在CXD相機4上，光學鏡頭5朝向所述的V型槽21。采用CCD相機4的面陣尺寸為1/2. 5寸，成像視場的長邊約90mm,其鏡頭的工作距離約為370mm,焦距約為32mm。所述的光源支架7為兩個,兩個光源支架7分別固定設置在承載平臺2的兩側，兩個線光源6分別固定設置在光源支架7上，兩個線光源6沿滑軌24方向平行設置并分別朝向V型槽21。兩個線光源6采用恒流LED照明光源，平行地擺放于煙支的側上方，為煙支正對鏡頭的半個圓柱面提供穩定、均勻的照 明光線。如圖2所示，相機支架3包括第一立桿31、連接桿33和相機座；所述的第一立桿31固定在機殼I底部，第一立桿31的上端為滑桿32 ;所述的連接桿33由連接夾頭34和連接滑桿35構成，所述的連接夾頭34套設在滑桿32上，并通過設置螺栓擰緊使連接夾頭34夾緊在滑桿32上；所述相機座37上設有第一軸孔38，第一軸孔38穿設在連接滑桿35上，所述的連接滑桿35的上端表面設置第二滑槽36，相機座37上設有第一螺釘39，第一螺釘39正對第二滑槽36設置；所述的相機座37上設有豎直的第三滑槽40，CXD相機4活動設置在第三滑槽40內。如圖3、圖4所示，光源支架7包括第二立桿71、夾頭72和線光源73安裝座本文檔來自技高網...
【技術保護點】
煙支污點面積測量的數據采集裝置，其特征在于：該裝置包括機殼（1）、承載平臺（2）、相機支架（3）、CCD相機（4）、光學鏡頭（5）、線光源（6）和光源支架（7），所述的承載平臺（2）、相機支架（3）、線光源（6）和光源支架（7）均設置在機殼（1）內；機殼（1）的底部兩側分別設置設有凸條（8），凸條（8）上分別設置有第一滑槽（9），所述的承載平臺（2）的兩側分別設置有滑軌（24），承載平臺（2）上的滑軌（24）設置在第一滑槽（9）內，并在承載平臺（2）中部沿滑軌（24）方向設置有V型槽（21）；所述的相機支架（3）立式設置在機殼（1）內，所述的CCD相機（4）固定設置在承載平臺（2）的正上方，所述的光學鏡頭（5）固定在CCD相機（4）上，光學鏡頭（5）朝向所述的V型槽（21）；所述的光源支架（7）為兩個，兩個光源支架（7）分別固定設置在承載平臺（2）的兩側，兩個線光源（6）分別固定設置在光源支架（7）上，兩個線光源（6）沿滑軌（24）方向平行設置并分別朝向V型槽（21）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：林建南，夏營威，張艷，李曉茵，張文，王賢芬，何穎敏，王衛華，張龍，倪建彬，劉勇，
申請(專利權)人：浙江中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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