具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统及方法，其中数粒系统包括机架，设置在所述机架上的输送部，设置在所述输送部上的供料部，还包括与所述输送部的传送末端对接设置的检测部和出料部，所述检测部具有无盲区残片检测功能。所述检测部的检测单元为采用矩阵式排列的贴片式红外接收传感器，具有全自动补偿光功能，通过软硬件结合，实现无盲区检测，速度快，准确率高。准确率高。准确率高。

【技术实现步骤摘要】
具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统及方法


[0001]本专利技术涉及物料包装设备领域，尤其涉及具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统。

技术介绍

[0002]数粒系统用于药品、纽扣等粒状物料的计数及包装，通常计数完成后需要将物料装进包装容器内。
[0003]现有的数粒系统通过光电数粒技术实现物料的计数，但是现有的光电数粒技术存在着以下主要缺陷：首先是小尺寸颗粒的识别和检测问题，直径小于2.5mm且运动着的颗粒往往不能准确、有效识别；其次是除尘，如何免除粉尘对电眼的影响，提高检测准确率也是需要解决的问题，最后对于残片检测的精准度和速度尚无法达到预期的要求。
[0004]故需要进一步的研发创新，以解决存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的，为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是：提供一种具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，以实现残片快速检测和无盲区检测的目标，而且数粒精度高，下料速度快，应用场合广泛。
[0006]技术方案，为了解决
技术介绍
中的技术问题，本专利技术提供了一种具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，包括：机架，具有延伸预定长度的本体；供料部，被配置于机架的一端，用于存储待处理颗粒；输送部，安装于机架上，输送部至少包括第一输送单元和第二输送单元，第一输送单元的接料端延伸至供料部的出料口；第二输送单元的接料端位于第一输送单元的送料端下方；检测部，包括至少三组检测单元，均设置于第二输送单元的送料端下方；每一检测单元设置有矩阵排列的、用于对颗粒进行计数的光栅传感器；出料部，包括至少三组出料通道，分别与检测单元连通，以使颗粒通过检测单元进入出料部；图像采集单元，被配置于机架上方或侧部，图像采集单元的视场至少包括第一输送单元和第二输送单元输料路径的截面部分；智控单元，用于接收图像采集单元的图像数据并调用预配置的图像处理模块检测待处理的颗粒中是否具有残片，结合检测部的计数值给出最终判断结果并输出。
[0007]根据本申请的一个方面，所述第一输送单元和第二输送单元可拆卸安装于机架上；第一输送单元和第二输送单元的输料工作面与待处理颗粒的颜色形成预定的色差。
[0008]根据本申请的一个方面，所述检测部包括：防护罩，形成有用于收容检测单元的空腔，防护罩设置有观察窗；
料槽，设置于防护罩中，与出料部对应。
[0009]根据本申请的一个方面，所述供料部包括：料仓，具有预定体积的收容空间，其侧部开设有料位观察窗，下方设置有仓门；出料控制机构，安装于仓门处，用于控制仓门开闭状态；出料控制机构包括设置于仓门上的齿条、固定于料仓上的安装板、转动连接于安装板上的螺杆，以及设置于螺杆上并于齿条配合的齿轮。
[0010]根据本申请的一个方面，所述第一输送单元和第二输送单元的下方分别设置有振动机构；沿输料的方向，第一输送单元和第二输送单元形成预定的倾斜角度。
[0011]根据本申请的一个方面，所述输送部设置有除尘单元，所述除尘单元包括：除尘块，至少两个，间隔预定距离设置在输送部；输尘管，与除尘块连通，用以将灰尘输送至预定的位置。
[0012]根据本申请的一个方面，所述智控单元包括：图像分割模块，接收图像采集单元传送的图像数据，并按照预存储的方法分割成至少两个分别对应第一输送单元和第二输送单元的区域图像；图像分割模块包括至少两个图像分割子模块，每个图像分割子模块用于对不同图像参数的输入图像进行分割，所述图像参数至少包括频率和曝光度；图像预处理模块，对分割后的区域图像进行预处理；目标匹配模块，依序对每个区域图像中的目标进行检测并标注颗粒编号，提取颗粒图像特征数据；残片检测模块，基于每个区域图像的图像特征数据判断是否存在残片，并统计残片数量，结合检测部的计数值，给出残片检测最终结果并输出。
[0013]根据本申请的一个方面，所述图像预处理模块的预处理过程具体为：逐一对时间间隔小于预定值的至少两张区域图像进行伽马校正，以消除相机响应函数的影响；分别从两张区域图像中提取特征点，并分别为每个区域图像中特征点构建特征描述矩阵，建立两张区域图像中特征点的匹配关系，并基于匹配关系建立变换矩阵，基于变化矩阵将两张区域图像对齐；采用基于剃度域的合成方法，将对齐后的两张区域图像进行合成，并将合成后的区域图像采用全局算子进行色调映射。
[0014]根据本申请的一个方面，所述目标匹配模块获取颗粒图像特征数据的过程具体为：读取至少两个时刻的区域图像数据，针对每个时刻的区域图像，获取区域图像中每一颗粒边缘线，构建边缘线集合；选取在先时刻的区域图像，基于边缘线集合，提取颗粒的图像特征数据，构建颗粒数据集合并标注颗粒编号；根据预配置的算法基于颗粒数据计算两个边缘曲线集合中颗粒编号的差值，并判断是否存在新增颗粒或可疑颗粒。
[0015]根据本申请的一个方面，所述残片检测模块的残片检测过程具体包括：读取至少两个时刻的区域图像的颗粒数据，针对新增颗粒和可疑颗粒分别建立残
片追踪集合；读取不同时刻的区域图像，逐一读取新增颗粒和可疑颗粒，基于每个颗粒的图像特征数据并计算每个颗粒在各个时刻的残片概率值，求取残片概率值的平均值；基于残片概率值的平均值，判断是否为残片，构建残片数据集合，并计数；在至少三个时刻的区域图像中，获取残片的位置，并计算移动速度，给定残片颗粒移动至检测部的时刻，给出检测时刻区间，基于该检测区间的计数值，给出残片检测最终结果并输出。
[0016]根据本申请的另一个方面，提供一种具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒方法，通过上述任一项技术方案所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统实现，并包括如下步骤：接收图像采集单元传送的图像数据，并按照预存储的方法分割成至少两个分别对应第一输送单元和第二输送单元的区域图像；图像分割模块包括至少两个图像分割子模块，每个图像分割子模块用于对不同图像参数的输入图像进行分割，所述图像参数至少包括频率和曝光度；对分割后的区域图像进行预处理；依序对每个区域图像中的目标进行检测并标注颗粒编号，提取颗粒图像特征数据；基于每个区域图像的图像特征数据判断是否存在残片，并统计残片数量，结合检测部的计数值，给出残片检测最终结果并输出。
[0017]根据本申请的一个方面，获取颗粒图像特征数据的过程具体为：读取至少两个时刻的区域图像数据，针对每个时刻的区域图像，获取区域图像中每一颗粒边缘线，构建边缘线集合；选取在先时刻的区域图像，基于边缘线集合，提取颗粒的图像特征数据，构建颗粒数据集合并标注颗粒编号；根据预配置的算法基于颗粒数据计算两个边缘曲线集合中颗粒编号的差值，并判断是否存在新增颗粒或可疑颗粒。
[0018]根据本申请的一个方面，残片检测过程具体包括：读取至少两个时刻的区域图像的颗粒数据，针对新增颗粒和可疑颗粒分别建立残片追踪集合；读取不同时刻的区域图像，逐一读取新增颗粒和可疑颗粒，基于每个颗粒的图像特征数据并计算每个颗粒在各个时刻的残片概率值，求取残片概率值的平均值；基于残片概率值的平均值，判断是否为残片，构建残片数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，包括：机架（1），具有延伸预定长度的本体；供料部（2），被配置于机架的一端，用于存储待处理颗粒；输送部（3），安装于机架上，输送部至少包括第一输送单元和第二输送单元，第一输送单元的接料端延伸至供料部的出料口；第二输送单元的接料端位于第一输送单元的送料端下方；检测部（4），包括至少三组检测单元，均设置于第二输送单元的送料端下方；每一检测单元设置有矩阵排列的、用于对颗粒进行计数的光栅传感器；出料部（5），包括至少三组出料通道，分别与检测单元连通，以使颗粒通过检测单元进入出料部；图像采集单元，被配置于机架上方或侧部，图像采集单元的视场至少包括第一输送单元和第二输送单元输料路径的截面部分；智控单元，用于接收图像采集单元的图像数据并调用预配置的图像处理模块检测待处理的颗粒中是否具有残片，结合检测部的计数值给出最终判断结果并输出。2.如权利要求1所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述第一输送单元和第二输送单元可拆卸安装于机架上；第一输送单元和第二输送单元的输料工作面与待处理颗粒的颜色形成预定的色差。3.如权利要求1所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述检测部包括：防护罩，形成有用于收容检测单元的空腔，防护罩设置有观察窗；料槽，设置于防护罩中，与出料部对应。4.如权利要求1所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述供料部包括：料仓，具有预定体积的收容空间，其侧部开设有料位观察窗，下方设置有仓门；出料控制机构，安装于仓门处，用于控制仓门开闭状态；出料控制机构包括设置于仓门上的齿条、固定于料仓上的安装板、转动连接于安装板上的螺杆，以及设置于螺杆上并于齿条配合的齿轮。5.如权利要求1所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述第一输送单元和第二输送单元的下方分别设置有振动机构；沿输料的方向，第一输送单元和第二输送单元形成预定的倾斜角度。6.如权利要求1所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述输送部设置有除尘单元，所述除尘单元包括：除尘块，至少两个，间隔预定距离设置在输送部；输尘管，与除尘块连通，用以将灰尘输送至预定的位置。7.如权利要求1至6任一项所述的具有残片检测功能的矩阵式智能模组数粒系统，其特征在于，所述智控单元包括：图像分割模块，接收图像采...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓斌，周桂祥，张维明，戴明，张成君，朱建城，吴斌，
申请(专利权)人：南京比逊弥特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：