基于图像处理的啤酒成品检测系统

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1、第’‘卷第˜期计算机仿真’••”年˜月文章编号š‘••–•™“”˜ˆ’••”‰•˜••‘“˜••“基于图像处理的啤酒成品检测系统刘胜璞Œ刘振安ˆ中国科学技术大学自动化系Œ合肥’“••’—‰摘要š随着数字图像处理技术的发展Œ图像检测的应用逐渐成为许多工程应用中的关键技术"该文结合研究项目•啤酒成品检测仪Œ介绍了该设备的系统结构和工作原理Œ分析了系统的设计中几个关键技术š色度差增强!小波边缘检测!网格上等值线跟踪等Œ并在此基础上提出了一种检测啤酒合格度的基本方法Œ实验证明了该方法的有效性Œ并获得满意的效果"关键词š色度差›小波变换›边缘检测›网格数据›等值线跟踪中图分类号

2、š´°“‘—Ž”文献标识码š¢FinishedBeerDetectionSystemBasedonImageProcessing¬©µ³ÈÅÎÇ•ÐÕŒ¬©µºÈÅΕÁΈ´ÈŤÅÐÔŽ¡ÕÔÏÍÁÔÉÏÎÏÆÔÈŵÎÉÖÅÒÓÉÔÙÏƳÃÉÅÎÃÅÁÎÄ´ÅÃÈÎÏÌÏÇÙŒ¨ÅÆÅÉ¡ÎÈÕÉ’“••’—Œ£ÈÉÎÁ‰ABSTRACT:·ÉÔÈÔÈÅÄÅÖÅÌÏÐÍÅÎÔÏÆÄÉÇÉÔÁÌÉÍÁÇÅÐÒÏÃÅÓÓÉÎÇÔÅÃÈÎÏÌÏÇÙŒÆÌÕÉÄÉÍÁÇÅÄÅÔÅÃÔÉÎÇÈÁÓÂÅÃÏÍÅÁÐÉÖÏÔÁÌÔÅÃÈ2ÎÉÑÕÅÉÎÍÁÎÙÅÎÇÉÎÅÅ

3、ÒÉÎÇÁÐÐÌÉÃÁÔÉÏÎÓŽ£ÏÍÂÉÎÉÎÇÔÈÅÒÅÓÅÁÒÃÈ×ÏÒË•ÔÈŦÉÎÉÓÈÅÄ¢ÅÅÒ¤ÅÔÅÃÔÉÏγÙÓÔÅÍŒÔÈÅÁÒÔÉÃÌÅÉÎ2ÔÒÏÄÕÃÅÄÔÈÅÓÔÒÕÃÔÕÒÅÁÎÄ×ÏÒËÉÎÇÐÒÉÎÃÉÐÌÅÏÆÔÈÅÅÑÕÉÐÍÅÎÔŒÁÎÄÁÎÁÌÙÚÅÄÓÕÃÈÐÉÖÏÔÁÌÐÒÏÂÌÅÍÓÏÆÓÙÓÔÅÍÄÅÓÉÇÎÁÓÔÈÅÅÎÈÁÎÃÅÍÅÎÔÏÆÃÏÌÏÒÄÉÆÆÅÒÅÎÃÅŒÅÄÇÅÄÅÔÅÃÔÉÏÎÂÁÓÅÄÏÎ×ÁÖÅÌÅÔÁÎÄÃÏÎÔÏÕÒÔÒÁÃÉÎÇÏÎÔÈÅÇÒÉÄÅÔÃŽŒÁÎÄÁÄÖÁÎÃÅÄ

4、ÁÂÁÓÉÃÍÅÔÈÏÄÔÏÅØÁÍÉÎÅÔÈÅÑÕÁÌÉÆÉÃÁÔÉÏÎÏÆÂÅÅÒŽ¥ØÐÅÒÉÍÅÎÔÓÔÅÓÔÉÆÉÅÄÔÈÅÖÁÌÉÄÉÔÙÏÆÔÈÉÓÍÅÔÈÏÄÁÎÄÇÏÔÅØÃÅÌÌÅÎÔÅÆÆÅÃÔÓŽKEYWORDS:£ÏÌÏÒÄÉÆÆÅÒÅÎÃÅ›·ÁÖÅÌÅÔÔÒÁÎÓÆÏÒÍ›¥ÄÇÅÄÅÔÅÃÔÉÏΛ§ÒÉÄÄÁÔÁ›£ÏÎÔÏÕÒÔÒÁÃÉÎÇ1引言头!处理系统!控制设备和其他辅助设备构成"摄像头!光源在进行啤酒生产的流水线过程中Œ有一个很重要的步和检测通道封装在密闭的箱子里Œ以减少外界光线的干扰"骤Œ就是啤酒的合格度检测"由于在发酵的

5、过程中Œ啤酒往光源采用•伏直流电以避免闪烁Œ从箱子底部向上照射以避往会混入一些发酵原料Œ而形成不合格产品"因此啤酒的合免光线直接照射镜头Œ也可使检测液体的灰度突变更大一格性检测成为一个很重要的过程"啤酒检测系统是用于啤些"工作原理用以下步骤描述š酒生产线上识别啤酒中夹杂的发酵原料Œ从而判断啤酒成品是否合格的自动检测系统"目前Œ国内大多数的啤酒生产线上都采用啤酒样品浓度分析仪检测啤酒的合格度Œ并辅之人工目测和经验的方法来判断"这样势必影响到产量Œ而且检测效果受到人为因素影响较大Œ效果不理想"采用图像检测Œ可以方便!实时地检测到异物的大小和位置Œ并通过控制器加以校正"因此

6、Œ啤酒成品检测系统的研制Œ对于优化啤酒质量!为企业节约开支!提高我国啤酒业的国际竞争力具有重要意义"图1系统结构示意图2系统结构与工作原理‘‰图像摄取啤酒成品检测系统的结构如图‘所示Œ它主要由摄像在生产线上Œ当发酵过后的液体从发酵炉流出Œ以一定的速率通过检测通道Œ这时通过线阵££¤摄像头按一定频率基金项目š国家˜–“高技术资助项目ˆ˜–“••‘‘™–•—•••‰对液体进行扫描Œ连续摄取啤酒和异物混和物的图像"收稿日期š’••“•‘‘•‘’)‘“˜)‘’’‰图像采集及处理H(x,y)和H(x,y)是平滑函数,记用图像采集卡将所摄图像的数据传输至计算机内存Œ然‘xy‘j‘

7、7(x,y)•7’jjj后处理器对内存中表示啤酒和渣滓的图像进行色度增强!二’’’’值化处理Œ并提取出异物边缘!计算异物的面积Œ设定阈值来’j‘’xy7(x,y)•7’jjj’’’判断啤酒中的渣滓含量是否合格"’j“‰控制检测通道在尺度’时图像沿水平方向和垂直方向的二进小波变换由对异物的判别后Œ如果异物的单个颗粒大小或者颗粒含下式给出‘j‘j量大于各自的标准阈值Œ说明啤酒没有发酵完全Œ啤酒成品X’f(x,y)•f37’(x,y)’j’j不合格Œ由控制设备控制阀门Œ啤酒进入继续检测阶段或返X’f(x,y)•f37’(x,y)回发酵炉继续发酵"‘j’j称