一种封杯膜定位标签识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种封杯膜定位标签识别方法及系统，该方法首先对光电信号进行采样、数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr；然后比较透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr的大小，确定封杯膜的类型；再判断透射光圈指数Ft或反射光圈指数Fr与光圈指数预设值Fs是否相等，若相等，则直接进入定位标签识别流程，否则利用PI调节修改SPWM信号的调制度，计算脉冲宽度并输出SPWM信号，重新对当前的光电信号进行采样和数字滤波处理，直到透射光圈指数Ft或反射光圈指数Fr等于光圈指数预设值Fs；再对光电信号进行实时采样、数字滤波处理，得到实时基波幅度值；比较实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，从而确定是否识别到定位标签。

【技术实现步骤摘要】
一种封杯膜定位标签识别方法及系统
本专利技术涉及封杯膜定位标签检测领域，特别是涉及一种封杯膜定位标签识别方法及系统。
技术介绍
现实生活中，通常使用封杯机在奶茶杯、豆浆杯等顶部塑封一层封杯膜。然而，这种封杯机在进行封杯时，首先需要通过电眼识别封杯膜上的定位标签，以保证封杯后膜上的图案完整且位置准确。电眼包括红外光发射器和红外光接收器。红外光发射器发射的光分成三部分，一部分被封杯膜反射，一部分被封杯膜吸收，剩下的部分穿透封杯膜由红外光接收器接收，最终通过电眼信号处理程序进行定位标签识别。封杯膜主要有塑料膜和铝膜两种。大部分塑料膜是透明的，反射率差，因此以识别透射率为主。而铝膜是不透明的，透射率差，因此以识别反射率为主。然而，目前的电眼只有透射式和反射式两种，透射式电眼不能识别不透明铝膜的定位标签，当识别不透明铝膜时只能换成反射式电眼，同时反射式电眼又很难识别透明塑料膜的定位标签，在识别透明塑料膜时则需要换成透射式电眼，这样在使用时就会比较麻烦，降低了封杯膜定位标签的识别效率。并且，不同厂家、不同批次的塑料膜和铝膜的透射率和反射率也是有较大差异，导致电眼识别定位标签的阈值无法适应多种封杯膜，需要人工调节，这样经常使检测结果出现误判，识别精度低。因此，目前亟需一种集成透射和反射两种检测模式的封杯膜定位标签识别方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种封杯膜定位标签识别方法及系统，将透射反射两种光电检测模式结合，形成透射和反射的双模识别方式，利用信号特征自动调整并采取对应的识别方式进行识别，使识别范围能覆盖从全透明到不透明的全品类薄膜。同时，提出了光圈指数这一概念，电眼检测封杯膜的光圈指数可由微处理器来调节，微处理器通过调节SPWM信号的调制度的大小，实现对光圈指数的调节，使光圈指数保持恒定，从而可以对透射膜或反射膜进行有效检测，保证了电眼检测的分辨率和一致性、稳定性，且可以适应不同厂家、不同批次的封杯膜，提高了检测的范围和准确性、可靠性。一种封杯膜定位标签识别方法，包括以下步骤：对透射接收器的光电信号和反射接收器的光电信号进行同步采样；对采样得到的所述光电信号分别进行数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr；比较所述透射光圈指数Ft和所述反射光圈指数Fr的大小，并确定封杯膜的类型；根据所述封杯膜的类型，判断所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr与光圈指数预设值Fs是否相等，若相等，则使用当前的所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr进行定位标签识别，否则利用PI调节修改SPWM信号的调制度，并计算当前所述SPWM信号的脉冲宽度，输出调节后的所述SPWM信号，重新对当前所述透射接收器或所述反射接收器的光电信号进行采样和数字滤波处理，直到所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr等于所述光圈指数预设值Fs；对所述透射接收器的光电信号或所述反射接收器的光电信号进行实时采样；对采样得到的所述光电信号进行数字滤波处理，得到实时基波幅度值；比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签。可选的，所述对采样得到的所述光电信号分别进行数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr，具体包括：当微处理器对所述透射接收器的光电信号进行数字滤波处理时，在调制度a为50％的条件下，所述透射接收器的透射率为100％，所述微处理器根据所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度ATB，将所述透射光圈指数Ft标定为在测量过程中，所述透射接收器的透射率小于100％，此时得到所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度AT，则所述透射光圈指数Ft为其中，ATB表示在调制度a为50％的条件下所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值，AT表示实际测量时所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值；当所述微处理器对所述反射接收器的光电信号进行数字滤波处理时，在调制度a为50％的条件下，所述反射接收器的反射率为100％，微处理器根据所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度ARB，将所述反射光圈指数Fr标定为在测量过程中，所述反射接收器的反射率小于100％，此时得到所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度AR，则所述反射光圈指数Fr为其中，ARB表示在调制度a为50％的条件下所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值，AR表示实际测量时所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值。可选的，所述比较所述透射光圈指数Ft和所述反射光圈指数Fr的大小，并确定封杯膜的类型，具体包括：当所述透射光圈指数Ft小于所述反射光圈指数Fr时，则判断所述封杯膜是以反射为主的铝膜；当所述透射光圈指数Ft大于所述反射光圈指数Fr时，则判断所述封杯膜是以透射为主的塑料膜。可选的，所述比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签，具体包括：对所述实时基波幅度值进行二值化，将所述实时基波幅度值二值化后的中间值作为所述定位标签阈值；对所述实时基波幅度值进行平滑处理，得到平滑处理后的基波幅度值；对所述平滑处理后的基波幅度值和所述定位标签阈值进行大小比较；当所述平滑处理后的基波幅度值大于或等于所述定位标签阈值时，则输出未识别到定位标签；当所述平滑处理后的基波幅度值小于所述定位标签阈值时，则输出识别到定位标签。可选的，在所述对透射接收器的光电信号和反射接收器的光电信号进行同步采样之前，还包括步骤：对微处理器的参数进行初始化，设定所述微处理器的调制信号的特定频率、SPWM信号的频率以及PWM相关寄存器值；设定SPWM信号的初始调制度，并计算各个采样点的脉冲宽度；输出所述SPWM信号，使所述透射接收器和所述反射接收器接收到光电信号。可选的，所述设定SPWM信号的初始调制度，并计算各个采样点的脉冲宽度，具体包括：将所述调制度a设置为50％，并通过公式计算各个采样点的脉冲宽度：其中，δn表示脉冲宽度，a表示调制度，n表示采样点序号，共128个采样点，1≤n≤128，Tc表示采样周期。可选的，所述输出所述SPWM信号，使所述透射接收器和所述反射接收器接收到光电信号，具体包括：利用微处理器输出所述SPWM信号，所述SPWM信号驱动LED红外发射管向所述透射接收器和所述反射接收器发射光电信号；所述透射接收器和所述反射接收器接收到所述光电信号，并待所述微处理器对所述光电信号进行采样。可选的，在所述比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签之后，还包括步骤：循环步骤“对所述透射接收器的光电信号或所述反射接收器的光电信号进行实时采样；对采样得到的所述光电信号进行数字滤波处理，得到实时基波幅度值；比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签”，持续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对透射接收器的光电信号和反射接收器的光电信号进行同步采样；/n对采样得到的所述光电信号分别进行数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr；/n比较所述透射光圈指数Ft和所述反射光圈指数Fr的大小，并确定封杯膜的类型；/n根据所述封杯膜的类型，判断所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr与光圈指数预设值Fs是否相等，若相等，则使用当前的所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr进行定位标签识别，否则利用PI调节修改SPWM信号的调制度，并计算当前所述SPWM信号的脉冲宽度，输出调节后的所述SPWM信号，重新对当前所述透射接收器或所述反射接收器的光电信号进行采样和数字滤波处理，直到所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr等于所述光圈指数预设值Fs；/n对所述透射接收器的光电信号或所述反射接收器的光电信号进行实时采样；/n对采样得到的所述光电信号进行数字滤波处理，得到实时基波幅度值；/n比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签。/n

【技术特征摘要】
1.一种封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
对透射接收器的光电信号和反射接收器的光电信号进行同步采样；
对采样得到的所述光电信号分别进行数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr；
比较所述透射光圈指数Ft和所述反射光圈指数Fr的大小，并确定封杯膜的类型；
根据所述封杯膜的类型，判断所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr与光圈指数预设值Fs是否相等，若相等，则使用当前的所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr进行定位标签识别，否则利用PI调节修改SPWM信号的调制度，并计算当前所述SPWM信号的脉冲宽度，输出调节后的所述SPWM信号，重新对当前所述透射接收器或所述反射接收器的光电信号进行采样和数字滤波处理，直到所述透射光圈指数Ft或所述反射光圈指数Fr等于所述光圈指数预设值Fs；
对所述透射接收器的光电信号或所述反射接收器的光电信号进行实时采样；
对采样得到的所述光电信号进行数字滤波处理，得到实时基波幅度值；
比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签。


2.如权利要求1所述的封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，所述对采样得到的所述光电信号分别进行数字滤波处理，得到透射光圈指数Ft和反射光圈指数Fr，具体包括：
当微处理器对所述透射接收器的光电信号进行数字滤波处理时，在调制度a为50％的条件下，所述透射接收器的透射率为100％，所述微处理器根据所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度ATB，将所述透射光圈指数Ft标定为
在测量过程中，所述透射接收器的透射率小于100％，此时得到所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度AT，则所述透射光圈指数Ft为
其中，ATB表示在调制度a为50％的条件下所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值，AT表示实际测量时所述透射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值；
当所述微处理器对所述反射接收器的光电信号进行数字滤波处理时，在调制度a为50％的条件下，所述反射接收器的反射率为100％，微处理器根据所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度ARB，将所述反射光圈指数标定为
在测量过程中，所述反射接收器的反射率小于100％，此时得到所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度AR，则所述反射光圈指数Fr为
其中，ARB表示在调制度a为50％的条件下所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值，AR表示实际测量时所述反射接收器的光电信号滤波处理后的基波幅度值。


3.如权利要求1所述的封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，所述比较所述透射光圈指数Ft和所述反射光圈指数Fr的大小，并确定封杯膜的类型，具体包括：
当所述透射光圈指数Ft小于所述反射光圈指数Fr时，则判断所述封杯膜是以反射为主的铝膜；
当所述透射光圈指数Ft大于所述反射光圈指数Fr时，则判断所述封杯膜是以透射为主的塑料膜。


4.如权利要求1所述的封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，所述比较所述实时基波幅度值和定位标签阈值的大小，根据比较结果确定是否识别到定位标签，具体包括：
对所述实时基波幅度值进行二值化，将所述实时基波幅度值二值化后的中间值作为所述定位标签阈值；
对所述实时基波幅度值进行平滑处理，得到平滑处理后的基波幅度值；
对所述平滑处理后的基波幅度值和所述定位标签阈值进行大小比较；
当所述平滑处理后的基波幅度值大于或等于所述定位标签阈值时，则输出未识别到定位标签；
当所述平滑处理后的基波幅度值小于所述定位标签阈值时，则输出识别到定位标签。


5.如权利要求1所述的封杯膜定位标签识别方法，其特征在于，在所述对透射接收器的光电信号和反射接收器的光电信号进行同步采样之前，还包括步骤：
对微处理器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冲，邓祎健，章伟壹，董凡琦，朱翔鸥，赵升，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33