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原文传递一种智能平方克重天平及测量物料平方克重的方法

专利名称：	一种智能平方克重天平及测量物料平方克重的方法
摘要：	本发明公开了一种智能平方克重天平,包括底座和用于采集物料质量的质量处理器,所述底座上设置有放置物料的托盘,其特征在于:还包括用于采集托盘上物料置物区的内平面图像的图像采集器、用于计算物料面积的图像处理器和用于计算物料平方克重的数据处理器，所述图像采集器垂直于所述托盘固定设置，且与所述托盘中心点在同一条垂直线上；所述图像采集器的图像数据输出端口与所述图像处理器的数据输入端口连接，所述图像处理器的数据输出端口和所述质量处理器的质量数据输出端口分别与所述数据处理器的数据输入端口连接。同时，本发明还提供一种测量物料平方克重的方法。本发明简便、直观，直接淘汰了圆刀采样仪，节约了测量成本，减少了工序并省时省力，降低了测量难度，杜绝了测量过程中差错的发生。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	潘恺
发明人：	潘恺;潘宝宏
专利状态：	有效
申请日期：	2018-05-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201810417669.9
公开号：	CN110441190A
代理机构：	南京华恒专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	裴素艳
分类号：	G01N9/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N9
申请人地址：	210042江苏省南京市玄武大道88号聚宝山庄海棠街区9幢303室
主权项：	1.一种智能平方克重天平,包括底座和用于采集物料质量的质量处理器,所述底座上设置有放置物料的托盘,其特征在于:还包括用于采集托盘上物料置物区的内平面图像的图像采集器、用于计算物料面积的图像处理器和用于计算物料平方克重的数据处理器，所述图像采集器垂直于所述托盘固定设置，且与所述托盘中心点在同一条垂直线上；所述图像采集器的图像数据输出端口与所述图像处理器的数据输入端口连接，所述图像处理器的数据输出端口和所述质量处理器的质量数据输出端口分别与所述数据处理器的数据输入端口连接。 2.根据权利要求1所述的一种智能平方克重天平，其特征在于，所述质量处理器、所述数据处理器和所述图像处理器集成于同一个单片机内。 3.根据权利要求1所述的一种智能平方克重天平，其特征在于，所述质量处理器和所述图像处理器分别设置于不同的单片机内，所述数据处理器设置于所述任一单片机内或由独立单片机实现。 4.根据权利要求1~3所述的一种智能平方克重天平，其特征在于，所述图像采集器包括摄像头5和摄像头固定装置，所述摄像头固定装置确保摄像头垂直于所述托盘固定设置，且与所述托盘中心点在同一条垂直线上。 5.根据权利要求4所述的一种智能平方克重天平，其特征在于，所述图像采集器还包括闪光灯，所述闪光灯的光源直接照射到所述托盘上物料置物区上。 6.一种利用权利要求1~5所述的智能平方克重天平测量物料平方克重的方法，包括称取物料质量的步骤，质量处理器获得物料质量，其特征在于，还包括如下步骤： S1、通过图像采集器采集托盘上物料置物区的平面图像，并将图像传输至图像处理器； S2、所述图像处理器对物料置物区的图像进行灰度化处理、角点检测和旋转调正，然后进行切割； S3、对切割后的图像进行二值化处理； S4、计算二值化处理后的图像中，代表物料的像素点占全部像素点的比例，得到物料面积； S5、数据处理器根据已经获得的物料质量和物料面积，计算物料的平方克重。 7.根据权利要求6所述的一种测量物料平方克重的方法，其特征在于，步骤S2中，所述角点检测、旋转调正和切割的方法为：通过Shi-Tomasi角点检测方法获得矩形物料置物区四个顶点的坐标，根据四个顶点坐标判断是否需要旋转调正；如果需要，则根据矩形物料置物区四个顶点的坐标，计算得到矩形中心点的坐标以及调正矩形物料置物区需要旋转的角度，围绕矩形中心点旋转相应的角度以将矩形物料置物区调正；根据矩形物料置物区中心点的坐标和已知的矩形物料置物区尺寸，对旋转调正后的矩形物料置物区进行切割。 8.根据权利要求6所述的一种测量物料平方克重的方法，其特征在于，步骤S3中，对切割后的图像进行二值化处理前，通过高斯模糊方法对图像进行去噪。 9.根据权利要求6所述的一种测量物料平方克重的方法，其特征在于，步骤S3中，对图像进行二值化处理的方法采用OTSU图像二值化算法，具体为：图片背景色为托盘颜色，前景色为物料颜色；将物料的像素二值化为像素值=255或像素值=0；当背景色深于前景色时，将托盘像素转为0，物料像素转为255；当背景色浅于前景色时，将托盘像素转为255，物料像素转为0。 10.根据权利要求6所述的一种测量物料平方克重的方法，其特征在于，步骤S3中，对图像二值化处理后，进行膨胀和腐蚀处理，具体为：首先检测二值化图像的四个顶点的像素值，如果其四个点像素值都为0，则物料像素为255，此时对图像先膨胀再腐蚀；如果其四个顶点的像素值都为255，则物料像素为0，此时需要先腐蚀再膨胀。 11.根据权利要求6所述的一种测量物料平方克重的方法，其特征在于，步骤S4的具体方法为：对图像的全部像素进行遍历，统计物料像素值的像素数量，计算其所占全部像素点数量的比例，即得到物料面积占图像面积的比例，结合已知的切割图像面积，计算得到待测物料实际面积。
所属类别：	发明专利