基于機器視覺技術的非接觸方式對紙張進行計數(shù)

目前國內(nèi)造紙行業(yè)或者印刷行業(yè)生產(chǎn)中，有大量的紙張需要清點，紙張計數(shù)對造紙或印刷業(yè)都有重要的意義。在行業(yè)內(nèi)，傳統(tǒng)的紙張計數(shù)設備都是靠機械運轉(zhuǎn)的方式實現(xiàn)的，有諸多缺點，如：需要與紙張直接接觸，容易損壞產(chǎn)品，速度慢效率低下而且噪聲較大。

基于機器視覺技術的非接觸方式對紙張進行計數(shù)，不與被測產(chǎn)品直接接觸。通過對所采集的紙張邊緣圖像的分析處理，得出實際數(shù)量，從根本上克服了接觸式計數(shù)設備的缺點，提高了計數(shù)速度，滿足生產(chǎn)過程中產(chǎn)品數(shù)字安全控制的需要。

紙張計數(shù)的工作原理

將欲計數(shù)的紙張側(cè)邊形成圖像條紋，每一條紋對應一張紙，然后對圖像條紋進行圖像數(shù)據(jù)處理，計算出紙張數(shù)。

系統(tǒng)主要包括一個用于置放欲計數(shù)紙張的圖像采集機械平臺；相機安裝在機械平臺的一側(cè)，與該欲計數(shù)紙張的一側(cè)面呈垂直；相機左右兩側(cè)靠近紙張?zhí)幇惭b有照明光源；機械平臺的內(nèi)部下方安裝一個光電傳感器；計算機內(nèi)部安裝有圖像采集卡和I/O信號接口卡；圖像采集卡與攝像機相連接，I/O信號接口卡接收光電傳感器的信號。

欲計數(shù)紙張先運動至攝像機位置時被攝取圖像，然后繼續(xù)運動至光電傳感器位置，光電傳感器發(fā)出計數(shù)信號，通知計算機開始控制圖像采集和檢測。通過圖像處理的方法進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從而獲得紙張的數(shù)量。

整個系統(tǒng)由以下幾個部分組成：

1）圖像采集分析系統(tǒng)

由相機、鏡頭、采集卡、圖像數(shù)據(jù)傳輸線、光源、若干電源以及檢測端計算機等硬件組成，負責紙張圖像的采集分析。采用不同算法驗證處理效果，搭建出軟硬件實驗平臺測試針對紙張的計數(shù)。

2）網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)

由網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)卡和若干網(wǎng)線組成，負責整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與傳輸。將紙張紋理檢測計數(shù)細化為預處理、紋理檢測等步驟，針對其中重要步驟進行嘗試性測試驗證。

3）信號傳輸系統(tǒng)

由信號產(chǎn)生設備、信號I/O卡以及若干信號傳輸線組成。負責系統(tǒng)檢測所需的各種信號的產(chǎn)生、傳遞和接收，實現(xiàn)上位機與圖像采集設備間的通訊。通過軟件操作界面實現(xiàn)線性CCD設備運動控制及采集參數(shù)的設定。

4）服務器處理系統(tǒng)

由服務器計算機和報警設備組成，負責檢測結(jié)果的處理、顯示、存儲以及錯誤信息報警。實現(xiàn)了紙張非接觸式計數(shù)的功能，對紙張的計數(shù)具有高效、穩(wěn)定等特點。避免紙張錯誤計數(shù)，實現(xiàn)紙張自動計數(shù)的自動化操作。