[发明专利]一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括如下步骤：

步骤1、采集PE瓶图像，完成PE瓶图像预处理；

步骤2、对预处理后的图像进行阈值分割，提取液面轮廓特征；

步骤3、计算PE瓶二值图的竖直积分投影图；

步骤4、寻找PE瓶二值图的液面最低点及其纵坐标；

步骤5、根据瓶口到该点的距离与瓶身高度的比值，计算PE瓶充装率。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述的步骤1中，采用中值滤波和拉普拉斯锐化对采集到的PE瓶图像预处理。

3.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述的步骤2中，选择迭代最佳阈值法对预处理后的PE瓶图像进行阈值分割，得到PE瓶的液面轮廓特征。

4.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述的步骤3中，提取图像的每个像素f(x,y)点的值，然后对y求得图像的水平投影，得到PE瓶的竖直积分投影图。竖直投影是将原图像二值图投影到水平XOY，X轴与图像像素坐标系的横坐标U一致，纵坐标Y为任意一个U所在竖直直线上图像的像素值之和。

5.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述的步骤4中，任意取N条Y方向的水平线，该直线与竖直投影图上的两个交点的横坐标可以定义为X^f_i,X^d_I，以得到原二值图像在竖直投影图上的中心横坐标X_m为：

在得到瓶身中心线横坐标X_m.的位置后，需要寻找液面最低点，在二值图上以横坐标为X_m，遍历该坐标所在竖直直线，当像素值第一次由0变为1，时即可判断该点为X_m所在竖直方向的液面最低点，当像素值第二次由0变为1时，该点为瓶口的中心点。

6.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的PE瓶充装率的检测方法，其特征在于：所述的步骤5中，通过两点分别作水平方向的直线，根据两条直线的间距即可确定液面在像素坐标系下的距离，通过像素坐标系下的两点坐标差可得到的两直线在像素坐标系下的间距D₁，瓶身在像素坐标系下的高度定为D₂，瓶身的实际高度为D₃，合格液面高度为D_h，b％为测量液面高度与合格液面高度比；

b％＝[D₃-(D₁/D₂)×D₃-D_N/D_N]

设定液面高度检测可允许的波动范围为a％，通过判断下式是否成立，如果成立则判断PE瓶内液面高度达标：

b％≤a％。