一種內(nèi)窺鏡圖像采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，包括內(nèi)窺鏡主軟管、耦合裝置和工業(yè)相機(jī)，其特征在于：所述內(nèi)窺鏡主軟管為若干組光纖軟管；所述若干組光纖軟管的一端通過支架固定正對著下煙庫的煙支頭部，另一端匯集后形成像束，像束端面圖像經(jīng)過耦合裝置傳送后在工業(yè)相機(jī)成像端成像；所述耦合裝置包括鏡片組【A】和鏡片組【B】兩組鏡片組，用于在傳送像束端面圖像時構(gòu)造平行光路；所述兩組鏡片組之間設(shè)置有光闌和低通濾波器。本發(fā)明通過對內(nèi)窺鏡主軟管進(jìn)行改造，采用光纖成像技術(shù)，能夠滿足包裝機(jī)臺狹小空間的要求。
【專利說明】一種內(nèi)窺鏡圖像采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，用于基于機(jī)器視覺的單煙支空頭檢測。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的煙支包裝機(jī)空頭檢測與剔除是在小包模盒中進(jìn)行的，當(dāng)小包模盒中有一支 煙為空頭時會將所有20支煙全部剔除作為殘煙進(jìn)行回收處理，造成極大的浪費。目前市場 上已出現(xiàn)相關(guān)針對此現(xiàn)象的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品安裝在包裝機(jī)下煙庫，在煙支裝入模盒前對空 頭煙支進(jìn)行檢測與剔除，有些甚至對下煙庫進(jìn)行改造（造成安裝和操作習(xí)慣的改變，不利 用市場的推廣），這些產(chǎn)品都是采用紅外光電傳感器作為檢測元件，將從煙絲端反射回來的 光信號轉(zhuǎn)換為電信號，根據(jù)電信號判斷當(dāng)前煙支是否為空頭煙。采用紅外光電傳感器檢測 的方法如果煙支距離傳感器的遠(yuǎn)近不同會造成誤剔，而且此方法沒有直觀性，剔除出來的 煙支由于受到外力的作用必然是空頭煙支，這樣就無法知道剔除的煙支是否是真的為空。
[0003] 采用成像式檢查煙支空頭，可以對空頭煙支做到有據(jù)可查。但受包裝機(jī)臺空間的 限制采用普通的工業(yè)相機(jī)和鏡頭無法安裝，市場上采購的電子內(nèi)窺鏡無法保證質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測速度快、判斷準(zhǔn) 確的內(nèi)窺鏡圖像采集裝置。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的多通道內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，是針對下煙庫煙支空頭檢 測開發(fā)的基于機(jī)器視覺技術(shù)的新一代產(chǎn)品，包括內(nèi)窺鏡主軟管、耦合裝置和工業(yè)相機(jī)，所述 內(nèi)窺鏡主軟管為若干組光纖軟管；所述若干組光纖軟管的一端通過支架固定正對著下煙庫 的煙支頭部，另一端匯集后形成像束，像束端面圖像經(jīng)過耦合裝置傳送后在工業(yè)相機(jī)成像 端成像；所述耦合裝置包括鏡片組【A】和鏡片組【B】兩組鏡片組，用于在傳送像束端面圖像 時構(gòu)造平行光路，所述兩組鏡片組之間設(shè)置有光闌和低通濾波器。
[0006] 靠近像束端面圖像的鏡片組【A】的焦距為f[A]，靠近工業(yè)相機(jī)成像端的鏡片組 【B】的焦距為f[B]，由成像原理可知：像束端圖像大小Ll與工業(yè)相機(jī)成像端成像大小L2滿 足等式條件：L1/L2 = f[A]/f[B]，通過改變鏡片組【A】、【B】的焦距比值，使得CCD成像端圖 像大小可控，滿足不同尺寸工業(yè)相機(jī)成像需求。
[0007] 本發(fā)明通過對內(nèi)窺鏡主軟管進(jìn)行改造，能夠滿足包裝機(jī)臺狹小空間的要求。優(yōu)選 地，所述光纖軟管的直徑為4mm，每組光纖軟管中包含7000根光纖。
[0008] 為了得到可靠的圖像，本發(fā)明采用常量光源照射被檢測物體（煙支末端），光源為 白光。在所述光纖軟管的一端的上方設(shè)置光源，光源與下煙庫的煙支之間設(shè)置有兩面反光 鏡，光源發(fā)射的光線直射到第一面反光鏡后反射的光線一部分照射到煙支上，另一部分經(jīng) 過第二面反光鏡反射后照射到煙支上。通過兩面反光鏡將光源的光束分為兩股，這兩束光 的重合部分覆蓋需要檢測的煙支的末端，提高圖像的亮度，有利于提高檢測精度。
[0009] 優(yōu)選地，所述光纖軟管與光源設(shè)置在密封的盒子中，避免外部灰塵的影響。
[0010] 由于光源常量發(fā)熱量較大，所述盒子的頂部為散熱片狀，并安裝有風(fēng)扇，提高整體 的穩(wěn)定性。
[0011] 本發(fā)明所述的基于機(jī)器視覺的單煙支空頭檢測方法，包括如下步驟：
[0012] (1)利用內(nèi)窺鏡圖像采集裝置采集煙支圖像，對采集到的圖像進(jìn)行中值濾波處理， 去除噪聲，同時減少圖像邊緣失真，得到預(yù)處理圖像Pl ;
[0013] 其中，煙支圖像的采集方法為：通過編碼器連接到包裝機(jī)的主軸上，主軸轉(zhuǎn)動時編 碼器會產(chǎn)生脈沖，當(dāng)編碼器轉(zhuǎn)到特定的相位時，IO控制板會發(fā)送一個圖像采集信號，采集卡 控制圖像采集裝置采集圖片；圖像采集裝置中多通道同時進(jìn)行采集，電子內(nèi)窺鏡的一端正 對著下煙庫的煙支頭部，另一端匯集后形成像束，像束端面圖像經(jīng)過耦合裝置后構(gòu)造平行 光路傳送到工業(yè)相機(jī)成像端成像；
[0014] (2)在RGB色彩模式下，提取圖像Pl的藍(lán)色通道圖像P4,對P4進(jìn)行高斯平滑濾波 處理，減少圖像噪聲；
[0015] (3)初步確定圖像中煙支的圓心位置：在Pl圖像中確定較小的檢測區(qū)域，采用 canny算子確定煙支的邊緣,通過檢測出的邊緣采用最小二乘的方法確定初步的圓心坐標(biāo) A0 ;
[0016] (4)采用圖像旋轉(zhuǎn)及投影的方法，初步確定圖像Pl中需要檢測的煙支的位置，對 于煙支所在區(qū)域擬合出圓心坐標(biāo)和半徑；
[0017] (5)對擬合出的煙支區(qū)域，采用顏色和紋理的方法判斷檢測端是過濾嘴還是煙支 頭部；如檢測端為過濾嘴直接剔除，如檢測端為煙支頭部則繼續(xù)以下的步驟；具體方法為：
[0018] a、顏色特征的提?。菏紫刃枰x擇合適的顏色空間，此處采用LUV顏色空間，計算 每個區(qū)域的平均色差M ae :

【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，包括內(nèi)窺鏡主軟管、耦合裝置和工業(yè)相機(jī)，其特征在于： 所述內(nèi)窺鏡主軟管為若干組光纖軟管；所述若干組光纖軟管的一端通過支架固定正對著下 煙庫的煙支頭部，另一端匯集后形成像束，像束端面圖像經(jīng)過耦合裝置傳送后在工業(yè)相機(jī) 成像端成像；所述耦合裝置包括鏡片組【A】和鏡片組【B】兩組鏡片組，用于在傳送像束端面 圖像時構(gòu)造平行光路；所述兩組鏡片組之間設(shè)置有光闌和低通濾波器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，其特征在于：所述光纖軟管的直徑為 4mm，每組光纖軟管中包含7000根光纖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，其特征在于：所述光纖軟管的一端的 上方設(shè)置有光源，光源與下煙庫的煙支之間設(shè)置有兩面反光鏡，光源發(fā)射的光線直射到第 一面反光鏡后反射的光線一部分照射到煙支上，另一部分經(jīng)過第二面反光鏡反射后照射到 煙支上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，其特征在于：所述光纖軟管與光源設(shè) 置在密封的盒子中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡圖像采集裝置，其特征在于：所述盒子的頂部為散熱 片狀，并安裝有風(fēng)扇。
【文檔編號】B65B19/30GK104386283SQ201410536522
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】唐健, 王震, 劉玥 申請人:南京文采科技有限責(zé)任公司