香烟过滤嘴深度检测系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种香烟过滤嘴深度检测系统，包括光源装置、处理装置和两个以上的相机，任意相邻的两个相机构成双目相机。光源装置与双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度，使得香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸的内侧形成不同的反光强度，从而双目相机可以获取香烟过滤嘴顶部以及香烟包装纸顶部的清晰的边缘图像。处理装置根据香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的距离并输出。通过光源装置进行照明并获取香烟过滤嘴顶部以及香烟包装纸顶部边缘图像，使用被动视觉进行香烟过滤嘴的深度检测，无需投射结构光，只需要普通的光源进行照明，大大降低了系统的发热量，提高了系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测设备
，特别是涉及一种香烟过滤嘴深度检测系统和方法。
技术介绍
香烟是烟草制品的一种。制法是把烟草烤干后切丝，然后以纸卷成长约120mm，直径10mm的圆桶形条状。吸食时把其中一端点燃，然后在另一端用口吸出产生的烟雾。香烟过滤嘴用于减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子，以降低吸食香烟对人体的危害。传统的香烟过滤嘴深度检测系统主要采用相机和投影仪组合系统或相机和激光组合系统，通过主动视觉的方法检测香烟过滤嘴和外包装的深度差。其原理是将特定的具有结构信息的光照投影到三维物体上，通过分析投影光条或图像的位置变化来感知三维深度。由于需要对产品进行结构光的投影，即纹理图像或激光扫描。不论是激光还是投影仪都会产生大量的热量，影响系统在长时间工作中的稳定性，传统的香烟过滤嘴深度检测系统存在运行稳定性低的缺点。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高运行稳定性的香烟过滤嘴深度检测系统和方法。一种香烟过滤嘴深度检测系统，包括光源装置、处理装置和两个以上的相机，任意相邻的两个所述相机构成双目相机；所述光源装置与所述双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度，所述处理装置连接所述双目相机；所述光源装置用于发射光束至所述香烟包装纸以及所述香烟包装纸内部的香烟过滤嘴，所述双目相机用于接收所述香烟包装纸和所述香烟过滤嘴反射的光束，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像并输出至所述处理装置；所述处理装置用于根据所述香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的距离并输出。一种香烟过滤嘴深度检测方法，包括以下步骤：光源装置发射光束至香烟包装纸以及所述香烟包装纸内部的香烟过滤嘴；双目相机接收所述香烟包装纸和所述香烟过滤嘴反射的光束，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像并输出至处理装置；所述光源装置与所述双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度；所述处理装置根据所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的距离并输出。上述香烟过滤嘴深度检测系统和方法，光源装置与双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度，使得香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸的内侧形成不同的反光强度，从而双目相机可以获取香烟过滤嘴顶部以及香烟包装纸顶部的清晰的边缘图像。处理装置根据香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的距离并输出。通过光源装置进行照明并获取香烟过滤嘴顶部以及香烟包装纸顶部边缘图像，使用被动视觉进行香烟过滤嘴的深度检测，无需投射结构光，只需要普通的光源进行照明，大大降低了系统的发热量，提高了系统的运行稳定性。附图说明图1为一实施例中香烟过滤嘴深度检测系统的结构图；图2为一实施例中光源装置与双目相机相对于香烟包装纸处于不同夹角时的边缘图像的示意图；图3为一实施例中处理装置进行双目视觉测距处理的原理图；图4为一实施例中香烟过滤嘴深度检测方法的流程图。具体实施方式在一个实施例中，一种香烟过滤嘴深度检测系统，如图1所示，包括光源装置110、处理装置和两个以上的相机，任意相邻的两个相机构成双目相机120。光源装置110与双目相机120相对于香烟包装纸210的夹角为100度至130度，处理装置连接双目相机120。光源装置110与双目相机120相对于香烟包装纸210的夹角，即是指光源装置110发射光束至香烟包装纸210的入射光与香烟包装纸210反射光束至双目相机120的反射光之间的角度。光源装置110用于发射光束至香烟包装纸210以及香烟包装纸210内部的香烟过滤嘴220，双目相机120用于接收香烟包装纸210和香烟过滤嘴220反射的光束，得到香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的边缘图像并输出至处理装置。处理装置用于根据香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的距离并输出。光源装置110的具体类型并不唯一，具体可为LED(LightEmittingDiode，发光二极管)光源装置。使用LED光源降低了发热量，并且降低了检测成本。光源装置110发射光束的具体方式也不唯一，本实施例中，光源装置110为条形光或平行光光源装置，保证成像的一致性。相机的具体类型同样不是唯一的，本实施例中，相机为工业相机。使用低成本的工业相机替代了激光扫描仪或投影仪，降低了成本。此外，工业相机体型小巧，部署方式更灵活。光源装置110与双目相机120相对于香烟包装纸210的夹角的具体取值可根据香烟过滤嘴220的标准深度不同而不同。当光源装置110发射光束至香烟包装纸210时，香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210的内侧形成不同的反光强度，从而双目相机120可以获取香烟过滤嘴220顶部以及包装纸210顶部的清晰的边缘图像。如图2所示为当夹角分别为90度、100度、110度、120度、130度和140度时双目相机120拍摄得到的边缘图像。可以观察到，当夹角过小时，香烟过滤嘴220顶部会产生明暗分界线，会对后续计算产生干扰；而当夹角过大时，香烟包装纸210内壁和香烟过滤嘴220顶部的成像对比度太小，不利于精确提取轮廓。本实施例中，光源装置110与双目相机120相对于香烟包装纸210的夹角为110度或120度，既可避免香烟过滤嘴220顶部产生明暗分界线，也可确保香烟包装纸210内壁和香烟过滤嘴220顶部的成像对比度，提高了香烟过滤深度检测准确性和可靠性。可以理解，上述香烟过滤嘴深度检测系统既可以检测单支香烟，还可对整包或多支香烟同时进行检测。将多支香烟按同样朝向平行放置。使用同样的光照和拍摄角度，即可在同一视野中获取多个香烟过滤嘴220的图像。从而实现一次检测多支香烟的功能。相机的数量具体可以是两个，构成的双目相机进行拍摄得到对应的边缘图像。此外，相机的数量也可以是三个以上，扩展为多相机系统。可通过预先对各相机的位置及角度进行设计，使相邻双目相机不对同一支烟进行重复计算。将任意的两个相邻相机看成是双目相机，分别对不同的香烟过滤嘴进行深度检测，从而实现对更大空间的覆盖，提高了香烟过滤嘴深度检测的便利性。在一个实施例中，相机的光轴与水平面的夹角为45度至60度，保证相机能同时拍到香烟包装纸210顶部和香烟过滤嘴220顶部，提高相机成像准确性。处理装置在接收到香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的边缘图像后，通过双目视觉测距处理计算得到香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的距离并输出，实现香烟过滤嘴深度检测。输出香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶部的距离的方式并不唯一，具体可以是输出至显示装置进行显示，也可以是输出至存储装置进行存储。上述香烟过滤嘴深度检测系统，通过光源装置110进行照明并获取香烟过滤嘴220顶部以及香烟包装纸210顶部边缘图像，使用被动视觉进行香烟过滤嘴的深度检测，无需投射结构光，只需要普通的光源进行照明，大大降低了系统的发热量，提高了系统的运行稳定性。在一个实施例中，处理装置用于对香烟过滤嘴220顶部和香烟包装纸210顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，包括光源装置、处理装置和两个以上的相机，任意相邻的两个所述相机构成双目相机；所述光源装置与所述双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度，所述处理装置连接所述双目相机；所述光源装置用于发射光束至所述香烟包装纸以及所述香烟包装纸内部的香烟过滤嘴，所述双目相机用于接收所述香烟包装纸和所述香烟过滤嘴反射的光束，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像并输出至所述处理装置；所述处理装置用于根据所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的距离并输出。

【技术特征摘要】
1.一种香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，包括光源装置、处理装置和两个以上的相机，任意相邻的两个所述相机构成双目相机；所述光源装置与所述双目相机相对于香烟包装纸的夹角为100度至130度，所述处理装置连接所述双目相机；所述光源装置用于发射光束至所述香烟包装纸以及所述香烟包装纸内部的香烟过滤嘴，所述双目相机用于接收所述香烟包装纸和所述香烟过滤嘴反射的光束，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的边缘图像并输出至所述处理装置；所述处理装置用于根据所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的边缘图像进行双目视觉测距处理，得到所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的距离并输出。2.根据权利要求1所述的香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，所述处理装置用于对所述香烟过滤嘴顶部和所述香烟包装纸顶部的边缘图像进行特征提取，得到香烟过滤嘴顶部轮廓线上的点在所述边缘图像的坐标，和香烟包装纸顶部轮廓线上的点在所述边缘图像的坐标；根据所述香烟过滤嘴顶部轮廓线上的点在所述边缘图像的坐标得到香烟过滤嘴顶部轮廓线上的点所在平面，根据香烟包装纸顶部轮廓线上的点在所述边缘图像的坐标得到香烟包装纸顶部轮廓线上的点的三维坐标；及计算所述香烟包装纸顶部轮廓线上的点的三维坐标到所述香烟过滤嘴顶部轮廓线上的点所在平面的平均距离，得到香烟过滤嘴顶部和香烟包装纸顶部的距离并输出。3.根据权利要求1所述的香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，所述光源装置与所述双目相机相对于香烟包装纸的夹角为110度或120度。4.根据权利要求1所述的香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，所述相机的光轴与水平面的夹角为45度至60度。5.根据权利要求1所述的香烟过滤嘴深度检测系统，其特征在于，所述相机为工业相机。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：王中杰，
申请(专利权)人：湖南省视达克信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43