基于机器视觉技术的非接触方式对纸张进行计数

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描述

目前国内造纸行业或者印刷行业生产中,有大量的纸张需要清点,纸张计数对造纸或印刷业都有重要的意义。在行业内,传统的纸张计数设备都是靠机械运转的方式实现的,有诸多缺点,如:需要与纸张直接接触,容易损坏产品,速度慢效率低下而且噪声较大。

基于机器视觉技术的非接触方式对纸张进行计数,不与被测产品直接接触。通过对所采集的纸张边缘图像的分析处理,得出实际数量,从根本上克服了接触式计数设备的缺点,提高了计数速度,满足生产过程中产品数字安全控制的需要。 

纸张计数的工作原理

将欲计数的纸张侧边形成图像条纹,每一条纹对应一张纸,然后对图像条纹进行图像数据处理,计算出纸张数。

系统主要包括一个用于置放欲计数纸张的图像采集机械平台;相机安装在机械平台的一侧,与该欲计数纸张的一侧面呈垂直;相机左右两侧靠近纸张处安装有照明光源;机械平台的内部下方安装一个光电传感器;计算机内部安装有图像采集卡和I/O信号接口卡;图像采集卡与摄像机相连接,I/O信号接口卡接收光电传感器的信号。

欲计数纸张先运动至摄像机位置时被摄取图像,然后继续运动至光电传感器位置,光电传感器发出计数信号,通知计算机开始控制图像采集和检测。通过图像处理的方法进行统计数据,从而获得纸张的数量。

整个系统由以下几个部分组成:

1)图像采集分析系统

由相机、镜头、采集卡、图像数据传输线、光源、若干电源以及检测端计算机等硬件组成,负责纸张图像的采集分析。采用不同算法验证处理效果,搭建出软硬件实验平台测试针对纸张的计数。

2)网络传输系统

由网络交换机、网卡和若干网线组成,负责整个系统的数据共享与传输。将纸张纹理检测计数细化为预处理、纹理检测等步骤,针对其中重要步骤进行尝试性测试验证。

3)信号传输系统

由信号产生设备、信号I/O卡以及若干信号传输线组成。负责系统检测所需的各种信号的产生、传递和接收,实现上位机与图像采集设备间的通讯。通过软件操作界面实现线性CCD设备运动控制及采集参数的设定。

4)服务器处理系统

由服务器计算机和报警设备组成,负责检测结果的处理、显示、存储以及错误信息报警。实现了纸张非接触式计数的功能,对纸张的计数具有高效、稳定等特点。避免纸张错误计数,实现纸张自动计数的自动化操作。

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