煙草異物智能剔除系統(tǒng)中相機(jī)優(yōu)化系統(tǒng)的研究

高鐵功 蔣太耕 甘建軍

摘? ?要：隨著煙草企業(yè)對質(zhì)量的嚴(yán)格把控，對生產(chǎn)線工藝有著嚴(yán)格的把控。尤其是對煙草中的異物，絕對不能進(jìn)入產(chǎn)線中，必須要檢測剔除。煙草異物智能剔除系統(tǒng)就是專門用于檢測煙草中的各種雜物，其通過圖像實時檢測，通過軟件分析，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)將雜物剔除。該系統(tǒng)中，圖像系統(tǒng)是關(guān)鍵所在，為了提升檢測效果，之前是一臺相機(jī)對應(yīng)一臺軟件電腦系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展，可以實現(xiàn)多臺相機(jī)共用一臺軟件電腦系統(tǒng)，這樣簡化的硬件，可減少故障點，同時降低了成本，優(yōu)化了效率。

關(guān)鍵詞：煙草企業(yè)? 相機(jī)系統(tǒng)? 軟件分析系統(tǒng)? 一拖六相機(jī)架構(gòu)

中圖分類號：TS43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0083-02

煙草企業(yè)現(xiàn)在對質(zhì)量把控非常嚴(yán)格，尤其是煙草中的雜物，絕對不能流入到產(chǎn)線中，否則會引起質(zhì)量事故。因此在煙草工藝產(chǎn)線中引入了煙草異物智能檢測剔除系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效檢測煙草中的雜物，實時分析雜物，并將雜物剔除，能有效把控?zé)煵葙|(zhì)量。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)中圖像系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，通過圖像檢測系統(tǒng)能實時檢測煙草圖像，并通過軟件分析雜物情況，來實時執(zhí)行將雜物剔除。目前常用的圖像系統(tǒng)是一臺相機(jī)對應(yīng)一套軟件電腦系統(tǒng)，隨著技術(shù)的提升，本文詳細(xì)介紹了一種六臺相機(jī)共用一套軟件分析電腦平臺，簡化了硬件，提升了效率。

1? 煙草異物智能剔除系統(tǒng)介紹

煙草異物智能剔除系統(tǒng)是煙草系統(tǒng)中目前應(yīng)用比較廣泛的煙草異物檢測剔除系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對煙草實時在線拍照，實時后臺軟件分析，判斷雜物位置信息，通過高速氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)將雜物剔除，有效提升煙草工藝質(zhì)量。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)主要由高速攤薄系統(tǒng)，圖像檢測系統(tǒng)，軟件分析系統(tǒng)平臺，剔除執(zhí)行平臺，電氣控制系統(tǒng)等架構(gòu)構(gòu)成，其中圖像檢測和軟件分析平臺是系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。圖1是煙草異物智能剔除系統(tǒng)圖片。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)中的圖像系統(tǒng)由相機(jī)檢測系統(tǒng)，軟件分析電腦系統(tǒng)，光源系統(tǒng)等構(gòu)成，相機(jī)實時拍攝煙草圖片，軟件分析平臺實時接收圖片進(jìn)行軟件分析計算，實時判斷雜物位置類型等信息，然后將雜物信息通過高速總線給剔除執(zhí)行架構(gòu)進(jìn)行剔除雜物。

2? 煙草異物智能檢測系統(tǒng)中相機(jī)優(yōu)化系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 目前常規(guī)架構(gòu)

目前煙草異物智能剔除系統(tǒng)中圖像系統(tǒng)架構(gòu)主要由上下各三臺高速線掃描相機(jī)，各自獨立的一對一的軟件電腦平臺，然后統(tǒng)一的共用的操作調(diào)用平臺來實現(xiàn)的。這樣的架構(gòu)硬件比較繁瑣，同時存在通訊的問題，軟件分析平臺需要內(nèi)部通訊實現(xiàn)共享資源，效率不是很好。

2.2 一拖六相機(jī)圖像系統(tǒng)解決方案原理實現(xiàn)

為了提升圖像檢測效果，簡化硬件平臺架構(gòu)，提升資源的高速共享效率，提出了六臺相機(jī)共用一套軟件分析電腦平臺，這樣就避免了因多路通訊帶來的一些問題點。

（1）六臺相機(jī)通過相機(jī)通訊線纜連接到電腦上，高速電腦通過PIE板卡插入三張兩通道的圖像采集板卡。（2）圖像數(shù)據(jù)通過采集板卡實時采集，通過高速電腦高速背板通訊給軟件系統(tǒng)。（3）軟件系統(tǒng)實時共用一套軟件分析平臺實時分析六路圖像數(shù)據(jù)。（4）最后并聯(lián)輸出一組雜物信息給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實時響應(yīng)處理剔除雜物。如圖2。

2.3 優(yōu)化后的圖像系統(tǒng)的優(yōu)勢

采用一臺高配置的工作站代替原有的上下位工控機(jī)控制系統(tǒng)，也就是我們最新的一拖六系統(tǒng)，采用一拖六系統(tǒng)首先成本上節(jié)省了兩臺下位工控機(jī)和一臺上位工控機(jī)，其次一拖六的系統(tǒng)所有的控制處理都在一臺工作站內(nèi)完成，沒有了上下位之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，避免了因為網(wǎng)絡(luò)通訊問題造成的設(shè)備故障和剔除效果下降等情況，再者，一拖六系統(tǒng)采用的高配置工作站比之前的一拖二系統(tǒng)的工控機(jī)性能提升很多，處理速度也提升很多，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的計算方式，與之配套的剔除軟件也進(jìn)行了更新，目前已經(jīng)投入使用的廠家剔除效果提升明顯。

3? 結(jié)語

煙草異物智能剔除系統(tǒng)能很好的滿足煙草企業(yè)對質(zhì)量的要求，能提升煙草質(zhì)量。同時隨著技術(shù)的發(fā)展，為了能更好的提升檢測效果，簡化硬件結(jié)構(gòu)，降低故障。本文提出了圖像系統(tǒng)中一拖六的相機(jī)系統(tǒng)，采用一臺高配置的工作站代替原有的上下位工控機(jī)控制系統(tǒng)，避免了因為網(wǎng)絡(luò)通訊問題造成的設(shè)備故障和剔除效果下降等情況，同時處理速度也提升很多，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的計算方式，能更好的滿足煙草工藝質(zhì)量的要求。

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