煙草異物智能剔除系統(tǒng)中相機(jī)優(yōu)化系統(tǒng)的研究

高鐵功 蔣太耕 甘建軍

摘? ?要：隨著煙草企業(yè)對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)格把控，對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)工藝有著嚴(yán)格的把控。尤其是對(duì)煙草中的異物，絕對(duì)不能進(jìn)入產(chǎn)線(xiàn)中，必須要檢測(cè)剔除。煙草異物智能剔除系統(tǒng)就是專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)煙草中的各種雜物，其通過(guò)圖像實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過(guò)軟件分析，并通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將雜物剔除。該系統(tǒng)中，圖像系統(tǒng)是關(guān)鍵所在，為了提升檢測(cè)效果，之前是一臺(tái)相機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)軟件電腦系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)相機(jī)共用一臺(tái)軟件電腦系統(tǒng)，這樣簡(jiǎn)化的硬件，可減少故障點(diǎn)，同時(shí)降低了成本，優(yōu)化了效率。

關(guān)鍵詞：煙草企業(yè)? 相機(jī)系統(tǒng)? 軟件分析系統(tǒng)? 一拖六相機(jī)架構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：TS43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（c）-0083-02

煙草企業(yè)現(xiàn)在對(duì)質(zhì)量把控非常嚴(yán)格，尤其是煙草中的雜物，絕對(duì)不能流入到產(chǎn)線(xiàn)中，否則會(huì)引起質(zhì)量事故。因此在煙草工藝產(chǎn)線(xiàn)中引入了煙草異物智能檢測(cè)剔除系統(tǒng)，該系統(tǒng)能有效檢測(cè)煙草中的雜物，實(shí)時(shí)分析雜物，并將雜物剔除，能有效把控?zé)煵葙|(zhì)量。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)中圖像系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過(guò)圖像檢測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)檢測(cè)煙草圖像，并通過(guò)軟件分析雜物情況，來(lái)實(shí)時(shí)執(zhí)行將雜物剔除。目前常用的圖像系統(tǒng)是一臺(tái)相機(jī)對(duì)應(yīng)一套軟件電腦系統(tǒng)，隨著技術(shù)的提升，本文詳細(xì)介紹了一種六臺(tái)相機(jī)共用一套軟件分析電腦平臺(tái)，簡(jiǎn)化了硬件，提升了效率。

1? 煙草異物智能剔除系統(tǒng)介紹

煙草異物智能剔除系統(tǒng)是煙草系統(tǒng)中目前應(yīng)用比較廣泛的煙草異物檢測(cè)剔除系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)煙草實(shí)時(shí)在線(xiàn)拍照，實(shí)時(shí)后臺(tái)軟件分析，判斷雜物位置信息，通過(guò)高速氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將雜物剔除，有效提升煙草工藝質(zhì)量。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)主要由高速攤薄系統(tǒng)，圖像檢測(cè)系統(tǒng)，軟件分析系統(tǒng)平臺(tái)，剔除執(zhí)行平臺(tái)，電氣控制系統(tǒng)等架構(gòu)構(gòu)成，其中圖像檢測(cè)和軟件分析平臺(tái)是系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。圖1是煙草異物智能剔除系統(tǒng)圖片。

煙草異物智能剔除系統(tǒng)中的圖像系統(tǒng)由相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，軟件分析電腦系統(tǒng)，光源系統(tǒng)等構(gòu)成，相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝煙草圖片，軟件分析平臺(tái)實(shí)時(shí)接收?qǐng)D片進(jìn)行軟件分析計(jì)算，實(shí)時(shí)判斷雜物位置類(lèi)型等信息，然后將雜物信息通過(guò)高速總線(xiàn)給剔除執(zhí)行架構(gòu)進(jìn)行剔除雜物。

2? 煙草異物智能檢測(cè)系統(tǒng)中相機(jī)優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 目前常規(guī)架構(gòu)

目前煙草異物智能剔除系統(tǒng)中圖像系統(tǒng)架構(gòu)主要由上下各三臺(tái)高速線(xiàn)掃描相機(jī)，各自獨(dú)立的一對(duì)一的軟件電腦平臺(tái)，然后統(tǒng)一的共用的操作調(diào)用平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣的架構(gòu)硬件比較繁瑣，同時(shí)存在通訊的問(wèn)題，軟件分析平臺(tái)需要內(nèi)部通訊實(shí)現(xiàn)共享資源，效率不是很好。

2.2 一拖六相機(jī)圖像系統(tǒng)解決方案原理實(shí)現(xiàn)

為了提升圖像檢測(cè)效果，簡(jiǎn)化硬件平臺(tái)架構(gòu)，提升資源的高速共享效率，提出了六臺(tái)相機(jī)共用一套軟件分析電腦平臺(tái)，這樣就避免了因多路通訊帶來(lái)的一些問(wèn)題點(diǎn)。

（1）六臺(tái)相機(jī)通過(guò)相機(jī)通訊線(xiàn)纜連接到電腦上，高速電腦通過(guò)PIE板卡插入三張兩通道的圖像采集板卡。（2）圖像數(shù)據(jù)通過(guò)采集板卡實(shí)時(shí)采集，通過(guò)高速電腦高速背板通訊給軟件系統(tǒng)。（3）軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)共用一套軟件分析平臺(tái)實(shí)時(shí)分析六路圖像數(shù)據(jù)。（4）最后并聯(lián)輸出一組雜物信息給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)響應(yīng)處理剔除雜物。如圖2。

2.3 優(yōu)化后的圖像系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

采用一臺(tái)高配置的工作站代替原有的上下位工控機(jī)控制系統(tǒng)，也就是我們最新的一拖六系統(tǒng)，采用一拖六系統(tǒng)首先成本上節(jié)省了兩臺(tái)下位工控機(jī)和一臺(tái)上位工控機(jī)，其次一拖六的系統(tǒng)所有的控制處理都在一臺(tái)工作站內(nèi)完成，沒(méi)有了上下位之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，避免了因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題造成的設(shè)備故障和剔除效果下降等情況，再者，一拖六系統(tǒng)采用的高配置工作站比之前的一拖二系統(tǒng)的工控機(jī)性能提升很多，處理速度也提升很多，可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的計(jì)算方式，與之配套的剔除軟件也進(jìn)行了更新，目前已經(jīng)投入使用的廠(chǎng)家剔除效果提升明顯。

3? 結(jié)語(yǔ)

煙草異物智能剔除系統(tǒng)能很好的滿(mǎn)足煙草企業(yè)對(duì)質(zhì)量的要求，能提升煙草質(zhì)量。同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展，為了能更好的提升檢測(cè)效果，簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，降低故障。本文提出了圖像系統(tǒng)中一拖六的相機(jī)系統(tǒng)，采用一臺(tái)高配置的工作站代替原有的上下位工控機(jī)控制系統(tǒng)，避免了因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題造成的設(shè)備故障和剔除效果下降等情況，同時(shí)處理速度也提升很多，可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的計(jì)算方式，能更好的滿(mǎn)足煙草工藝質(zhì)量的要求。

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