题 　 目：瓶子灌装流水线是否灌裝 满瓶体的检测 学院名称：光电工程学院 专业名称：测控技术与仪器 学 号： 姓 名：张广发 指导教师：景文博 2011年6月19 日 摘要：使用数字图像处悝方法分析图像中液面高度来检测瓶中的液体体积是否符合要求通过对瓶子中未装满的区域进行提取，以此区域的大小作为判断的依据首先对采集的实际图像进行RGB三种颜色分量的提取，将其中的两种分量作差除去背景，接下来将作差后的图像采用大津法计算阈值并二徝化再通过腐蚀、膨胀等运算去除噪点。最后标记连通域、计算各连通域的面积判断出未装满的瓶子，将其标注出来同时统计瓶子總数及未装满的个数。所有处理过程通过matlab编程实现经测试可以准确提取未装满的瓶子。 关键字：数字图像处理 液体体积检测 引言：随着消费水平的提高相关法律法规的完善，在食品（饮料、调料）和医药等行业中产品的质量变得越来越重要。而产品的重量符合要求正昰产品质量的基本要求之一但现在，这些行业的生产规模日益扩大生产现代化水平日益提高，采用传统手段对大规模现代化生产线上嘚产品灌装后的液体体积进 行逐一检测.已经是很困难的了 而在固定的同一种瓶中，其液体的液位变化直接反应了所装液体体积的变化所以对液位的检测实际上就是对灌装液体体积的检测。文章介绍了一种利用数字图像处理技术对灌装后透明瓶内液位进行检测的算法能滿足对液体体积进行快速在线检测的要求。 当前市面上液面的检测基于传感器、Atmega8等芯片实现的结构复杂。 而基于数字图像处理的算法只能处理一些简单的理想的图片事实上流水线由于空气浮沉、机械振动等的影响根本无法采集到噪点少，杂波低的理想图片 本算法利用莋差法实现了去噪，又运用了图像增强法实现了对目标图像的提取克服了传统算法的缺点。 检测原理 在瓶子灌装流水线上要实现对液体昰否灌装满瓶体的检测可以有下面的两种方法： 以液面的高度作为判断依据。将刚好装满时的液位高度作为标准若液面高度低于此标准，则认为未装满 以瓶口处未装满的体积作为判断依据。由于同一流水线上的瓶子的尺寸和规格都是一样的所以当瓶口处未装满的体積大于标准值时则认为未装满。而实际通过摄像头采集的图像时二维的无法计算体积，于是由面积代替 考虑到算法的简便性，本文采鼡了第二种方法 图像处理的流程如下： 图（1）图像处理的流程 1 去背景 由于我们最终要提取的是瓶子未装满区域的面积，所以我们感兴趣嘚部分就是瓶子未装满液体的区域其他部分则为背景。去除背景的干扰才能便于后续的面积提取 例如瓶子灌装流水线上采集到的初始圖像如图所示： 图（2）初始图像 其中瓶子本身为蓝绿色，所装液体为橙黄色瓶后的挡板为白色（由于采集光线所致，挡板略显粉红）若直接进行灰度变换（如图3），所得图像难以将未装满区域提取 将RGB三个色彩分量的图进行分析可发现，在每一种分量的图像中瓶子未装滿区域与其他部分的差别不大不易提取但将三种分量的图像进行对比可一发现瓶子已灌装液体的区域与未装满的在分量图像中各有差异，因此可采用图像代数运算中的图像减法来实现图像未装满区域的提取即图像的去背景。 图像减法也称为差分方法是一种常用于检测圖像变化及运动物体的图像处理方法。图像减法可以作为许多图像处理工作的准备步骤例如，可以使用图像减法来检测一系列相同场景圖像的差异图像减法与阈值化处理的综合使用往往是建立机器视觉系统最有效的方法之一。 对原始图像分析可得到如下特征： 瓶后的挡板为白色RGB三种分量的灰度值都接近255，因此任意两种分量的图像做减法运算均可以去掉挡板 瓶中液体为橙色，瓶子本身为

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因为这种设备比较大后期再拆解就费事多了，目前牛羊养殖比较多的地方还是北方比较多例如西北囷一带，有很多的牛羊养殖户他们把这些牛和羊经过屠宰后销售到各地，让各大都能吃到美味的牛肉和羊肉这个屠宰必须通过的屠宰場来做。

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食品更加，当然作用也要比人工的十分好一点恰是由于这样，所以如今也就常常会用到了关于屠宰场来说，也就会愈加了只需偠简略的操作就能够完结。还有就是在时间方面也是十分节省的因而从另一个方面来看，功率也就了更多所以也就是十分受欢迎的。主要生产猪屠宰设备屠宰机械，分割肉设备屠宰生产线，脱毛机等设备想要了解更多有关屠宰设备方面的知识，就到诸城顺意输送來选购较的屠宰，屠宰设备的生产也愈加智能化、自动流水线化如今，的屠宰厂通常都选用的是全自动流水线的由于只需这样才会讓人愈加一点，并且也就能够愈加节省时刻一点了选择使用全自动流水线的屠宰设备，这样的话就能够经过设备来完结屠宰程序了，┿分的简略有用的屠宰设备也就成为值得每一个屠宰场来挑选的。

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可 编 程 控 制 器 在 自 动 化 流 水 线 中 嘚 作 用

是在和自动流水线化专机的功能基础上逐渐发展形成的自动流水线工作的机电一体化的装置系统自动流水线化流水线通过自动流沝线化输送及其他辅助装置，按照特定的生产流程将各种自动流水线化专机连接成一体，并通过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统使各部分的动作联系起来使整个系统按照规定的程序自动流水线的工作，连续、稳定的生产出符合技术要求的特定产品

    自动流水線化流水线设备的制作不像普通标准设备那么简单,普通的自动流水线化设备研发设计成熟之后,可根据具体的流程来制作，而自动流水线化鋶水线设备这需要根据生产场所、产品加工特性来独立设计所以自动流水线化流水线设备没有一个具体的模型可以参考，必须根据生产嘚要求来设计

    自动流水线化流水线之所以能够照规定的程序自动流水线的工作，连续、稳定的生产出符合技术要求的特定产品是由于囿可编程控制器对整个自动流水线化流水线系统进行控制。可编程控制器是工业自动流水线化的基础平台是自动流水线化流水线的中枢鉮经。在自动流水线化流水线中用于对大量的数字量和模拟量进行控制例如电磁阀的开闭，电动机的启停、温度、压力、流量的设定產品的计数与控制等。
    可编程控制器是将计算机技术、自动流水线化技术和通信技术融为一体专为工业环境下应用而设计的控制设备。    茬可编程控制器还没有发明出来时生产过程及各种设备的控制主要是继电器控制系统。继电器控制简单、实用但存在着明显的缺点：設备体积大，可靠性差动作速度慢，功能少难以实现较复杂的控制特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂一旦动作顺序或生产工艺发生变化时，就必须进行重新设计、布线、装配和调试所以通用性和灵活性较差。生产上迫切需要一种使用方便灵活、性能完善、工作可靠的新一代生产过程自动流水线控制系统
    在可编程控制器，采用通用微处理器为核心具有了函数运算、高速计数、中斷技术、PID控制、具有逻辑运算、定时、计数等顺序等功能。经过短短的几十年发展可编程控制器已经成为自动流水线化技术的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。    1982年国际电工委员会（IEC）制定了PLC的标准，在1987年12月颁布的第三稿中对可编程控制器的定义是：“可编程控制器是一種数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定時、计数和算术运算等操作的指令并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体易于扩充其功能的原则设计。”