基于机器视觉的液位检测平台研究与设计

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1、基于机器视觉的液位检测平台研究与设计摘要：随着经济的不断发展，生活质屋不断捉高，人们对食品包装越來越看重。包装是否密封、产品净含量是否达标是产品质量的一个重要指标。木作品研制的瓶装啤酒检测机，主要针对啤酒生产过程中的瓶盖密封，液位进行机器视觉检测。系统采用背光源和环形光源照射啤酒的瓶身和瓶盖，工业级摄像头实时拍摄，上位机使用NILabview软件进行图像采集处理，监控生产过程的情况和记录数据，下位机利用PLC进行不合格啤酒的剔除。关键词：机器视觉；LabVIEW；瓶盖检测Theresearchanddesignofleveldete

2、ctionplatformbasedonmachinevisionAbstract：Astheeconomycontinuestodevelop,andthequalityoflifecontinuouslyimprove,peoplearemoreandmorevalueforfoodpackaging・Whetherthepackagingissealedandcontentstandardsisqualifiedisanimportantindicatorofproductquality.Thisworkdevelopedbo

3、ttledbeersdetectionmachines,mainlyforthecapsealandlevelinspectionbasedonmachinevisioninthebeerproductionprocess・Systemusesabacklightandringlighttoilluminatethebottleandcapofbeer,industrialreal-timecamerashooting,PCusingNILabviewsoftwareforimageacquisitionandprocessing,

4、situationmonitoringoftheproductionprocessandrecorddata,thenextbitmachineusingthePLCcontrolsystemtoweedoutunqualifiedbeveragebottles.Keyword：MachineVision；LabVIEW；capdetection1引言瓶装啤酒检测是啤酒生产过程屮的重要环节，涉及食品质量安全问题。现在国内大部份啤酒厂对瓶装啤酒液位，异物，瓶盖密封等还是通过人工检测，存在着速度慢、效率低、漏检率高，检测人员很容易疲劳，

5、进而造成质量下降。国外产品则售价高，且功能不适用于国内啤酒厂。因此，开发i套国产瓶装啤酒检测装置已迫在眉睫。本文设计并实现了灌装啤酒自动检测系统。该系统主耍检测内容包括了啤酒瓶盖密封检测，啤酒液位高度，啤酒瓶内界物的检测，同时对生产量和各类次品数量统计报表功能不良品剔除，以及实吋剔除不良品。可以满足不同速度的灌装啤酒生产线，最高可以检测40000瓶/小时，适应灌装容量在200ml—2500ml的各种透明和半透明瓶型。2机器视觉检测平台的硬件设计基于机器视觉的液位检测平台分硬件系统和软件系统两部分。硬件系统分为机械传输带、图像采集设备

6、、和瓶了定位分拣装置三个部分；软件则是采用了NILabview软件。各个部分实行模块化管理，分工清晰明确。2.1硬件系统啤酒在线生产的检测装置系统包括以上三个部分。机械传输装置主要是模拟工厂啤酒传送传置，包括了变频器，电机，减速器，传送带装置，最高可以实现传送40000瓶/小时的速度。图像采集设备包括PC机，IEEE1394采集卡，工业摄像头,光学镜头，光源。瓶子定位分拣装置使用光屯式接近开关可以很灵敏地对传送带上的啤酒瓶位置，±PLC发出触发信号后，使相机捕捉产品图像，由上位机软件分析完成将信息通过串口传输给PLC,控制气泵弹出不

7、合格产品。其执行框图如图2-1所示。图2-2为整个系统的模拟图，图2-3为装置实物图。¥1像“绪IA別除對像处理I图2-1系统运行流程图其工作流程为：啤酒通过机械传输带被依次传送到拍摄位置，由PLC发出触发信号后，使相机捕捉产品图像，并把采集到的图像信息存储卜•來。通过使用相关软件对采集到的图像进行一系列处理，并判定在线产品是否合格。根据处理结果由系统发出指令，使得合格产品顺利通过装置，而不合格产品由控制系统进行剔除。异物识别/传送帘不合格产品/图2-2系统检测装置模拟图图2-3检测平台实物图3Labview软件设计上位机软件主要

8、使用了NILabview的图像采集模块，图像处理模块和DSC模块。图像采集模块成了双摄头图像的采集，图像分辨率为800*600,速度30fps,图像格式为Mono8位图。图像处理模块对瓶盖和液位图像进了灰度变换，二值转换，边缘检测等算