關(guān)于低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李春花 楊森 張華衛(wèi)

摘要：文章基于氨綸絲餅自動(dòng)生產(chǎn)包裝中容易出現(xiàn)的產(chǎn)品混裝問(wèn)題以及傳統(tǒng)人工分揀方式的弊端，提出了一種低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)此系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及實(shí)施方式進(jìn)行介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：低成本;氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)

一、引言

在目前的信息時(shí)代下，不僅對(duì)各種工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的需求量大幅度增加，而且對(duì)各類產(chǎn)品的質(zhì)量要求在不斷提高。對(duì)于現(xiàn)代服飾工業(yè)中常用的氨綸絲來(lái)說(shuō)，雖然應(yīng)用先進(jìn)信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氨綸絲卷生產(chǎn)中的自動(dòng)包裝，但是針對(duì)其產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)多種品種和規(guī)格包裝的問(wèn)題，采用的是人工上絲的方式，由于人工長(zhǎng)期工作會(huì)產(chǎn)生疲勞，容易將不同規(guī)格品種的氨綸絲混上在同一包裝線上，因此，還要繼續(xù)加大信息化建設(shè)力度，采取更為先進(jìn)且成本較低的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)來(lái)智能解決產(chǎn)品混裝的問(wèn)題。

二、背景技術(shù)

在氨綸絲卷生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)包裝氨綸絲餅時(shí)，容易由于出現(xiàn)掃碼錯(cuò)誤或者本身存在產(chǎn)品混放等問(wèn)題而導(dǎo)致在同一包裝箱內(nèi)出現(xiàn)不同產(chǎn)品的問(wèn)題，也就是在同一包裝箱內(nèi)出現(xiàn)紙管不同的氨綸絲餅，這就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品混雜的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，通常采取人工揀雜的方式來(lái)解決，也就是通過(guò)人工的方式來(lái)識(shí)別其中不同品種的氨綸絲產(chǎn)品。但是此種人工方式的工作量大、效率低，而且在長(zhǎng)時(shí)間工作中容易出錯(cuò)而導(dǎo)致漏揀等問(wèn)題。

三、低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)分析

針對(duì)上述氨綸絲餅自動(dòng)包裝中的混雜問(wèn)題，文章提出了一種氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)。此系統(tǒng)就是在氨綸輸送帶的上方安裝多個(gè)攝像頭，通過(guò)這些攝像頭實(shí)時(shí)拍攝圖像并向上位機(jī)輸送，然后基于圖像顏色識(shí)別模塊的應(yīng)用來(lái)識(shí)別圖像中不同的顏色，而且在發(fā)現(xiàn)其中存在不同顏色時(shí)則會(huì)通過(guò)中央處理器進(jìn)行判斷和發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)。工作人員則可以根據(jù)相關(guān)提示揀出不同紙管的產(chǎn)品。通過(guò)此系統(tǒng)的應(yīng)用，可以自動(dòng)進(jìn)行預(yù)報(bào)報(bào)警來(lái)提醒工作人員，不僅設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單合理，而且比較實(shí)用，可以幫助工作人員高效且準(zhǔn)確揀出其中的混雜產(chǎn)品，解決上述產(chǎn)品混雜的問(wèn)題。

四、具體實(shí)施方式

圖4.1 低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖和使用狀態(tài)示意圖

（1-豎向支撐桿;2-橫向支撐桿;3-腳輪;4-攝像頭;5-連接桿;6-萬(wàn)向球頭;7-球座;8-語(yǔ)音報(bào)警器;9-上位機(jī);10-光電限位開關(guān);11-輸送帶;12-氨綸絲卷）

如圖4.1中的左圖所示，此種低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)，在輸送帶上安裝的多個(gè)攝像頭可以拍攝輸送帶上的氨綸絲卷，并向上位機(jī)傳輸所拍攝的圖像，通過(guò)上位機(jī)中的中央處理器對(duì)收到的圖像中的顏色進(jìn)行識(shí)別，如果通過(guò)其中的圖像顏色識(shí)別模塊檢測(cè)到色差問(wèn)題，則會(huì)向中央處理器發(fā)送存在色差的信號(hào)，由后者對(duì)語(yǔ)音報(bào)警器進(jìn)行控制來(lái)提醒工作人員。

在上述拍攝圖像以及利用顏色識(shí)別模塊來(lái)識(shí)別色差問(wèn)題的過(guò)程中，主要利用氨綸絲的固有特性，也就是對(duì)于生產(chǎn)氨綸絲需要使用紙管進(jìn)行支撐，而不同品種的紙管則需要采用不同顏色的紙管進(jìn)行支撐，為此就可以通過(guò)對(duì)紙管顏色的識(shí)別來(lái)檢測(cè)是否存在不同產(chǎn)品的混入問(wèn)題，而且可以根據(jù)所識(shí)別出紙管的顏色來(lái)判斷混入的氨綸絲的型號(hào)和類型，也便于及時(shí)提醒工作人員將混入的產(chǎn)品揀出，提升揀雜的工作效率和準(zhǔn)確性。

如圖4.1中的右圖所示，安裝攝像頭的支撐架分為橫向和豎向兩種，二者通過(guò)連接桿固定連接在一起，而且在連接桿上連著萬(wàn)向球頭和球座，之后便于攝像頭連接。通過(guò)萬(wàn)向球頭的應(yīng)用可以使得攝像頭能夠隨意轉(zhuǎn)動(dòng)和變化拍攝角度，通常在支撐架上安裝有多個(gè)攝像頭，最佳的數(shù)量為2個(gè)，可以同時(shí)拍攝支撐架下放的2條輸送帶以提升拍攝香爐。此外，通過(guò)光電限位開關(guān)的應(yīng)用，可以與輸送帶上的動(dòng)力機(jī)構(gòu)串聯(lián)，可以在發(fā)出報(bào)警時(shí)聯(lián)動(dòng)輸送帶停頓，給予工作人員足夠的時(shí)間將混雜產(chǎn)品揀出。此外，還有可以移動(dòng)的腳輪咱莊在支撐架的底部，因此可以對(duì)支撐架進(jìn)行移動(dòng)，可以結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求對(duì)支撐架的位置進(jìn)行改變，便于對(duì)不同的輸送帶開展圖像拍攝工作。此系統(tǒng)中所用中央處理器可以用比較常見的PC機(jī)，具有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)氨綸絲生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)包裝時(shí)容易產(chǎn)生的產(chǎn)品混雜問(wèn)題，由于人工揀雜方式效率低且成本高，因此文章提出了一種低成本的氨綸絲視覺識(shí)別系統(tǒng)，此系統(tǒng)在應(yīng)用中表現(xiàn)出較高的智能化水平，有效解決產(chǎn)品混雜問(wèn)題并提升揀雜作業(yè)效率并降低成本。

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