【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液位检测，具体是涉及一种基于视觉的液面检测系统。
技术介绍
1、液位检测技术在生物医学、工业生产、药剂定容等诸多方面有着重要的作用。为了确保检测、生产、定容等各个环节的可靠，直接由人工进行监控和调控的方式使得流程存在不确定性，传统的液位监测方式效率低下，目前常采用摄像头进行视觉液面检测。
2、然而，在视觉液面检测过程中，存在如下问题：1、视觉液面检测常在室内进行，当筒体的背景为多扇大面积玻璃窗户时，由于早中晚光线变化较为剧烈，摄像头逆光拍摄捕捉画面明暗变化较为复杂；2、连通式液位计的玻璃管存在反光的情况，干扰凹液面的识别；3、凹液面最高点和最低点之间的间距较小，对光源、液体颜色、对比度、传感器等要求比较高，无法精准获取凹液面的液面位置。
3、因此需要提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种基于视觉的液面检测系统。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于视觉的液面检测系统，包括摄像头、设置在筒体外部且与筒体相连通的连通式液位计、及设置在液位计的玻璃管上的液面检测装置，所述液面检测装置包括滑动套设于玻璃管的遮光块、设置在遮光块上部的由发射端和接收端组成的第一液面检测传感器、设置在遮光块中部的由发射端和接收端组成的第二液面检测传感器、及驱动遮光块沿玻璃管长度方向移动的驱动模块，所述驱动模块驱动遮光块沿玻璃管从下往上移动，第一液面检测传感器
3、作为优选，所述驱动模块包括设置在驱动壳体内的驱动电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、小螺母、大螺母、第一丝杆、切换机构、滑套和连接座，所述驱动电机的输出端连接第一齿轮，所述第一齿轮啮合第二齿轮，所述第二齿轮通过切换机构可轴向移动使第二齿轮切换啮合小螺母和第三齿轮，且保持与第一齿轮啮合，所述小螺母螺纹连接第一丝杆，所述小螺母的一端固定连接第一平面轴承的一端，所述第一平面轴承的另一端固定连接驱动壳体，所述滑套滑动套设于第一丝杆的一端，所述第一丝杆位于小螺母和滑套之间安装有滑块和连接块，所述滑块滑动连接有滑杆，所述滑杆的两端分别固定于驱动壳体的两端，所述连接块通过弹簧连接滑套的一端，所述滑套的另一端与遮光块固定连接，所述第三齿轮通过伸缩杆与第四齿轮相连，所述第四齿轮和第五齿轮均位于连接座内，且通过各自的轴转动连接连接座，所述大螺母位于连接座内，所述大螺母、第五齿轮、第四齿轮依次啮合，所述大螺母螺纹连接滑套，且其外径大于小螺母外径，所述大螺母的一端固定连接第二平面轴承的一端，所述第二平面轴承的另一端固定连接连接座。
4、作为优选，所述切换机构包括切换电机、减速器、安装板、移动块、第二丝杆和第一导向杆，所述减速器安装在安装板上，所述切换电机的输出端穿过安装板后连接减速器的输入端，所述减速器的输出端连接第二丝杆，所述移动块螺纹连接第二丝杆，所述第二齿轮通过其轴转动连接移动块，所述第一导向杆贯穿移动块设置，且其一端固定连接安装板。
5、作为优选，所述滑套的内壁开设有限位槽，所述第一丝杆的一端设有与限位槽相适配的限位块，所述限位块滑动连接限位槽。
6、作为优选，所述第一液面检测传感器的发射端和接收端分别位于玻璃管的两侧，且对称设置在遮光块的上部。
7、作为优选，所述第二液面检测传感器的发射端和接收端分别位于玻璃管的两侧，且对称设置在遮光块的中部，所述指示线位于遮光块的前表面，且与第二液面检测传感器发射端发出的光束相对应。
8、作为优选，所述遮光块的中部开设有观察口，所述第二液面检测传感器的发射端和接收端分别位于观察口的两侧。
9、作为优选，所述玻璃管的一侧设有第二导向杆，所述遮光块滑动连接第二导向杆。
10、作为优选，所述摄像头的拍摄端设有遮阳板，所述摄像头的一侧设有补光灯。
11、本专利技术具有的有益效果：本专利技术中，第一液面检测传感器通过液面检测改变驱动模块驱动遮光块的移速，减慢遮光块的移速，从而减慢第二液面检测传感器的移速，以便于第二液面检测传感器逐步靠近凹液面，并对凹液面进行定位；同时，可通过第一液面检测传感和第二液面检测传感器接收到的光强及变化进行比对，以确保凹液面位置判断的准确性。本专利技术中，通过设置遮阳板和补光灯，可根据早中晚光线变化作相应的光线调整，以避免摄像头逆光拍摄捕捉画面明暗变化。
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1.一种基于视觉的液面检测系统，包括摄像头(1)、设置在筒体(2)外部且与筒体(2)相连通的连通式液位计(3)、及设置在液位计(3)的玻璃管(4)上的液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置包括滑动套设于玻璃管(4)的遮光块(5)、设置在遮光块(5)上部的由发射端和接收端组成的第一液面检测传感器(6)、设置在遮光块(5)中部的由发射端和接收端组成的第二液面检测传感器(7)、及驱动遮光块(5)沿玻璃管(4)长度方向移动的驱动模块(8)，所述驱动模块(8)驱动遮光块(5)沿玻璃管(4)从下往上移动，第一液面检测传感器(6)通过液面检测以减慢遮光块(5)的移速，第二液面检测传感器(7)通过液面检测以定位凹液面位置，并通过指示线(37)指示凹液面位置，所述摄像头(1)拍摄采集指示线(37)对应液位计(3)的刻度尺(36)刻度，以获取筒体(2)液位高度。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述驱动模块(8)包括设置在驱动壳体内的驱动电机(9)、第一齿轮(10)、第二齿轮(11)、第三齿轮(12)、第四齿轮(13)、第五齿轮(14)、小螺母(15)
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述切换机构(18)包括切换电机(28)、减速器(29)、安装板(30)、移动块(31)、第二丝杆(32)和第一导向杆(33)，所述减速器(29)安装在安装板(30)上，所述切换电机(28)的输出端穿过安装板(30)后连接减速器(29)的输入端，所述减速器(29)的输出端连接第二丝杆(32)，所述移动块(31)螺纹连接第二丝杆(32)，所述第二齿轮(11)通过其轴转动连接移动块(31)，所述第一导向杆(33)贯穿移动块(31)设置，且其一端固定连接安装板(30)。
4.根据权利要求2所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述滑套(19)的内壁开设有限位槽(34)，所述第一丝杆(17)的一端设有与限位槽(34)相适配的限位块(35)，所述限位块(35)滑动连接限位槽(34)。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述第一液面检测传感器(6)的发射端和接收端分别位于玻璃管(4)的两侧，且对称设置在遮光块(5)的上部。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述第二液面检测传感器(7)的发射端和接收端分别位于玻璃管(4)的两侧，且对称设置在遮光块(5)的中部，所述指示线(37)位于遮光块(5)的前表面，且与第二液面检测传感器(7)发射端发出的光束相对应。
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述遮光块(5)的中部开设有观察口(38)，所述第二液面检测传感器(7)的发射端和接收端分别位于观察口(38)的两侧。
8.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述玻璃管(4)的一侧设有第二导向杆(39)，所述遮光块(5)滑动连接第二导向杆(39)。
9.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述摄像头(1)的拍摄端设有遮阳板(40)，所述摄像头(1)...
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的液面检测系统，包括摄像头(1)、设置在筒体(2)外部且与筒体(2)相连通的连通式液位计(3)、及设置在液位计(3)的玻璃管(4)上的液面检测装置，其特征在于，所述液面检测装置包括滑动套设于玻璃管(4)的遮光块(5)、设置在遮光块(5)上部的由发射端和接收端组成的第一液面检测传感器(6)、设置在遮光块(5)中部的由发射端和接收端组成的第二液面检测传感器(7)、及驱动遮光块(5)沿玻璃管(4)长度方向移动的驱动模块(8)，所述驱动模块(8)驱动遮光块(5)沿玻璃管(4)从下往上移动，第一液面检测传感器(6)通过液面检测以减慢遮光块(5)的移速，第二液面检测传感器(7)通过液面检测以定位凹液面位置，并通过指示线(37)指示凹液面位置，所述摄像头(1)拍摄采集指示线(37)对应液位计(3)的刻度尺(36)刻度，以获取筒体(2)液位高度。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的液面检测系统，其特征在于，所述驱动模块(8)包括设置在驱动壳体内的驱动电机(9)、第一齿轮(10)、第二齿轮(11)、第三齿轮(12)、第四齿轮(13)、第五齿轮(14)、小螺母(15)、大螺母(16)、第一丝杆(17)、切换机构(18)、滑套(19)和连接座(20)，所述驱动电机(9)的输出端连接第一齿轮(10)，所述第一齿轮(10)啮合第二齿轮(11)，所述第二齿轮(11)通过切换机构(18)可轴向移动使第二齿轮(11)切换啮合小螺母(15)和第三齿轮(12)，且保持与第一齿轮(10)啮合，所述小螺母(15)螺纹连接第一丝杆(17)，所述小螺母(15)的一端固定连接第一平面轴承(21)的一端，所述第一平面轴承(21)的另一端固定连接驱动壳体，所述滑套(19)滑动套设于第一丝杆(17)的一端，所述第一丝杆(17)位于小螺母(15)和滑套(19)之间安装有滑块(22)和连接块(23)，所述滑块(22)滑动连接有滑杆(24)，所述滑杆(24)的两端分别固定于驱动壳体的两端，所述连接块(23)通过弹簧(25)连接滑套(19)的一端，所述滑套(19)的另一端与遮光块(5)固定连接，所述第三齿轮(12)通过伸缩杆(26)与第四齿轮(13)相连，所述第四齿轮(13)和第五齿轮(14)均位于连接座(20)内，且通过各自的轴转动连接连接座(20)，所述大螺母(16)位于连接座(20)内，所述大螺母...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈庆丰，衣晓锋，俞陈光，李明，
申请(专利权)人：绍兴市能源检测院，
类型：发明
国别省市：
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