[发明专利]基于CIS扫描的颗粒高速连续计数计量系统

说明书

本发明公开一种基于CIS扫描的颗粒高速连续计数计量系统，包括振动给料系统、CIS接触式图像扫描计数系统、CIS接触式图像扫描控制系统、显示与控制系统；其中：振动给料系统包括振动驱动、振动盘和倾斜物料导向板；CIS接触式图像扫描计数系统包括CIS传感器和CIS通讯接口；CIS接触式图像扫描控制系统按照信息流方向包括依次包括CIS接口、FPGA、主控制器，网络接口；显示与控制系统包括人机操作界面和控制器。本发明可高速、准确、连续地对颗粒物料进行计数，能精确控制目标数量，并能克服颗粒堆叠或颗粒紧连时造成的计数错误。

技术领域

本发明属于颗粒计数、图像处理和识别技术领域，特别涉及基于CIS扫描的高速连续颗粒计数计量系统。

背景技术

目前固体颗粒计数方式主要有两种：一种是采用拍照计数，该方法是对料盘上的颗粒物进行拍照，再通过图像识别技术进行计数的方式，该方式为非连续计数，必须让所有的颗粒物单层平铺在料板上，且物料处于静止状态，才能准确计数，且数量的多少完全由料板上的真实数量决定，无法主动控制目标数量，因此在针对颗粒计数包装时无法一次完成计数，且速度慢，如果颗粒物出现有堆叠现象，拍照计数方式就会出现计数错误。如：发明专利CN 101441721 B公开“一种重叠类圆颗粒物的计数装置和方法”，该装置包括CCD摄像机，DSP数据处理系统和LCD显示器；CCD摄像机完成颗粒图像采集，并将图像信号送入DSP数据处理系统；DSP数据处理系统将CCD摄像机采集的模拟图像转化成为数字图像信号，采用特殊算法分离出不同类型的重叠颗粒，完成颗粒计数并显示计数结果；LCD显示器与DSP数据处理系统输出连接，用于显示图像处理结果，并且输出统计颗粒数量，该方法虽能识别出重叠颗粒，但需事先将颗粒静置于平台上，采用复杂算法将颗粒分类和分离，计数效率较低，且无法主动确定目标数量。另外一种是使用光纤传感器对颗粒进行计数的方式，该方式的工作原理是将颗粒物通过光纤传感器的发射与接受状态的缝隙，当有颗粒物通过缝隙时，就会挡住光纤发射的光束，接收器通过光束的通断来进行计数的方式。该方式需控制通过光纤传感器间隙的颗粒物必须是一次只能是一个，且颗粒物通过光纤时不能两个完全接触，否则就会出现计数错误，该方法虽可以控制目标数量，但是速度慢，且无法控制物料在通过光纤间隙时物料互不相连，针对不同直径的颗粒必须调整光纤传感器的发射与接收之间的间隙。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于CIS扫描的颗粒高速连续计数计量系统，该系统可高速、准确、连续地对颗粒物料进行计数，能精确控制目标数量，并能克服颗粒堆叠或颗粒紧连时造成的计数错误。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

基于CIS扫描的颗粒高速连续计数计量系统，包括：振动给料系统、CIS接触式图像扫描计数系统、CIS接触式图像扫描控制系统、显示与控制系统，其中：

振动给料系统：包括振动驱动、振动盘和倾斜物料导向板，其用于使颗粒物料无堆叠地通过CIS表面，并接收来自所述显示与控制系统的给料指令，确定是否给料以及给料方式；

CIS接触式图像扫描计数系统：包括CIS传感器和CIS通讯接口；其中：所述CIS传感器用于将上述颗粒物料通过时图像进行高速扫描，形成单线图像；所述CIS通讯接口用于将上述图像传输至所述CIS接触式图像扫描控制系统；

CIS接触式图像扫描控制系统：按照信息流方向依次包括CIS接口、FPGA、主控制器，网络接口；其中：所述CIS接口用于与所述CIS通讯接口建立通讯；所述FPGA集成图像采集算法，用于将所述单线图像进行计算和叠加，并形成连续图像；所述主控制器用于将所述连续图像上的颗粒物料进行图像再识别，确定图像上的颗粒物料数量并进行计数；所述网络接口用于和所述显示与控制系统建立通讯；

显示与控制系统：包括人机操作界面和控制器，其用于设定目标数量，接收所述CIS接触式图像扫描控制系统的计数结果并与所述目标数量进行比较，判定该结果并输出控制指令至所述振动给料系统控制其给料。