[实用新型]基于机器视觉技术的烟支检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于机器视觉技术的烟支检测器，用于对香烟包装机模盒内的烟支进行空头、缺嘴、缺支及反支检测，并对存在缺陷的烟包向包装机控制系统发送剔除信号，由包装机控制系统在相应位置将缺陷烟包剔除。

背景技术

在香烟加工生产的过程中，从卷接机输送到包装线的烟支因为种种原因会有各种次品。为了保证最终烟包的烟支质量，包装线上需要安装烟支检测器，用于检测烟支是否存在空头、缺嘴、缺支及反支等缺陷。

随着电子技术的发展，烟支检测方式先后出现了机械接触式、静态红外光电式及动态红外光电式等多种检测方式。机械接触式检测方式无法对烟包内的反支烟进行检测。红外光电式检测方式根据烟丝与滤嘴对红外光线反射程度的差异可以实现对烟包内的反支烟进行检测，但由于其差异不是十分明显，需要将灵敏度设置的很高才能够对反支烟进行检测，这同时可能会造成系统误判断出现正常烟包被剔除的情况。

在国内外烟草行业中，机器视觉技术的应用越来越广泛，主要应用在小包外观质量检测、条盒外观质量检测和制丝过程中的异物探测等，针对烟支检测的应用还很少。随着机器视觉技术的不断成熟，采用机器视觉技术的烟支检测方式将会得到更加广泛的应用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有烟支检测器对反支烟检测不理想的问题，设计一种基于机器视觉技术的新型烟支检测器，既具有传统检测方式的空头、缺嘴及缺支检测功能，又能对反支烟进行准确的检测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉技术的烟支检测器，包括有烟丝侧LED光源、滤嘴侧LED光源、烟丝侧工业相机、滤嘴侧工业相机、包装机控制系统，其特征在于：还包括有控制器、编码器，控制器内包括工控板、接口板、触摸屏、液晶屏，所述的接口板上包括有单片机、LED光源恒流电源，单片机的信号输入端与编码器信号采集电路的信号输出端、包装机控制系统通讯接口、工控板双向连接，单片机信号输出端连接有工业相机通讯接口，编码器信号采集电路的信号输入端连接编码器，包装机控制系统通讯接口连接包装机控制系统，工业相机通讯接口分别与烟丝侧工业相机、滤嘴侧工业相机连接，工控板还分别与工业相机通讯接口、触摸屏接口、LVDS显示接口，触摸屏接口、LVDS显示接口分别与触摸屏、液晶屏连接。

所述的烟丝侧LED光源、烟丝侧工业相机贴近待检模盒中烟支的烟丝端面安装，滤嘴侧LED光源、滤嘴侧工业相机紧贴待检模盒中烟支的滤嘴端面安装。

本实用新型的工作原理是：

烟丝侧光源负责照亮烟丝及烟支出现空头后露出的白色盘纸，使烟丝与盘纸对比明显，便于后续的图像处理。滤嘴侧光源负责照亮烟支滤嘴的表面，当模盒中出现缺嘴或缺支时，由于光源没有照射到模盒的内部，系统拍摄到的图像中会出现亮度明显变暗的区域，与正常滤嘴端面的白色图像对比明显。烟丝侧工业相机贴近待检模盒中烟支的烟丝端面安装，负责采集待检烟支烟丝端面的图像并进行初步处理后传送给控制器。滤嘴侧工业相机紧贴待检模盒中烟支的滤嘴端面安装，负责采集待检烟支滤嘴端面的图像并进行初步处理后传送给控制器。控制器负责通过图像处理技术对烟丝侧及滤嘴侧工业相机采集的图像数据进行处理并判断烟包中是否存在空头、缺嘴、缺支、反支等缺陷，根据判断结果向包装机控制系统发送相应剔除信号。包装机控制系统在接收到烟支检测器发送的剔除信号后，在剔除口把相应缺陷烟包剔除。

本实用新型的有益效果是：

新颖性：本实用新型采用基于机器视觉技术的新型检测方式，不仅能够像传统的检测方式一样准确判断出是否存在空头、缺嘴、缺支等缺陷，而且还能够准确判断出是否存在反支烟，弥补了其它检测方式的不足。

科学性：机器视觉技术是一门比较成熟的技术，本实用新型中使用到的图像处理算法都是机器视觉领域成熟的常用算法，各种商用或开源的机器视觉函数库中都包含了这些算法，开发人员可以直接调用。

实用性：本实用新型可以用于市场上现有的各种香烟包装机，比采用传统检测方式的检测器更好地保证了最终烟包的烟支质量。另外，由于采用了是机器视觉技术，而且带有触摸屏，操作人员操作更加直观、方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型的图像处理流程。

图3是烟丝侧及滤嘴侧光源的安装示意图。

图4是烟丝侧及滤嘴侧工业相机镜头安装示意图。

具体实施方式