1.一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,用于对块状固体麻辣型的火锅底料进行均匀装料监测,其特征在于,通过对火锅底料进行图像识别,并根据识别结果判断是否装料均匀;其中,识别判断步骤包括:底料图像采集步骤、底料图像识别步骤、参考数据生成步骤和均匀装料监测步骤;
底料图像采集步骤:在火锅底料脱模后与装袋前之间进行底料图像采集,底料图像包括摄像头从顶面和侧面采集的图像;具体子步骤包括:背光检测调节步骤、顶面图像采集步骤和侧面图像采集步骤;
底料图像识别步骤:对底料图像中不同对象的图像目标进行分类识别,并计算各图像目标的目标参数;其中,图像识别的对象为上层干料、块料尺寸和料层结构;具体子步骤包括:图像目标设置步骤、底料图像处理步骤和目标参数识别步骤;
参考数据生成步骤:得到参考数据;
均匀装料监测步骤:通过底料图像采集步骤采集火锅底料的监测图像;通过底料图像识别步骤对监测图像进行目标参数识别,得到对应的监测目标参数;将参考数据与监测目标参数进行实时参数对比,判断是否装料均匀。
2.根据权利要求1所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,背光检测调节步骤,用于检测并调节底料图像采集时的背光强度,维持背光强度在标准背光强度附近;其中,背光调节通过如下步骤进行:步骤A1:检测当前背光强度;
步骤A2:将当前背光强度和标准背光强度进行对比,得到背光强度差;
步骤A3:根据调节模式,计算背光强度差对应的电能调节量;
步骤A4:将电能调节量用于补光灯(3)的电能调节;
步骤A5:进行反馈调节,检测经过电能调节后的反馈背光强度;
步骤A6:将反馈背光强度和标准背光强度进行对比,得到反馈强度差;
步骤A7:进行反馈判断:
若反馈强度差在误差范围外,则返回至步骤A1;
若反馈强度差在误差范围内,则完成背光调节。
3.根据权利要求2所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,底料图像通过顶面图像采集步骤和侧面图像采集步骤进行采集,得到顶面底料图像和侧面底料图像;其中,通过RGB摄像头采集底料图像,并通过像素矩阵与RGB颜色空间进行表示。
4.根据权利要求3所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,在图像目标设置步骤中,各识别对象的图像目标分别包括:上层干料:设置上层香叶图像目标和上层椒段图像目标,并根据香叶和椒段的特征颜色,设置香叶图像隶属色域与椒段图像隶属色域;
块料尺寸:设置块料厚度图像目标和块料形状图像目标,并根据底料图像中的背景图像颜色,设置背景图像隶属色域;
料层结构:设置料层厚度图像目标和料层层序图像目标,并根据各料层图像的特征颜色,设置对应的料层图像隶属色域。
5.根据权利要求4所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,底料图像处理步骤,用于底料图像的标准化处理,通过如下步骤进行:步骤B1:对底料图像进行主图截取、边缘裁剪和旋转矫正,得到矫正底料图像;
步骤B2:将矫正底料图像的RGB颜色空间转换至HSV颜色空间,得到HSV底料图像;
步骤B3:HSV底料图像进行滤波、降噪,得到标准底料图像。
6.根据权利要求5所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,目标参数识别步骤通过包括:上层干料参数识别、块料尺寸参数识别和料层结构参数识别;
上层干料参数识别通过如下步骤进行:
步骤C1.1:获取标准底料图像,其中,标准底料图像为顶面底料图像;
步骤C1.2:获取香叶图像隶属色域与椒段图像隶属色域;
步骤C1.3:遍历扫描标准底料图像的像素矩阵和HSV颜色空间:若当前像素点的所属色域位于香叶图像隶属色域内,则加入香叶像素点集合中;
若当前像素点的所属色域位于椒段图像隶属色域内,则加入椒段像素点集合中;
若当前像素点的所属色域位于上层干料隶属色域外,则视为无效像素点舍弃掉;
步骤C1.4:将香叶像素点集合映射入像素矩阵,得到香叶映射图像;
将椒段像素点集合映射入像素矩阵,得到椒段映射图像;
步骤C1.5:对香叶映射图像进行开操作和闭操作,得到上层香叶图像;
对椒段映射图像进行开操作和闭操作,得到上层椒段图像;
其中,开操作去除像素噪点,闭操作连通像素断点;
步骤C1.6:通过边缘检测算子对上层香叶图像进行轮廓识别,得到香叶轮廓包围面积;
通过边缘检测算子对上层椒段图像进行轮廓识别,得到椒段轮廓包围面积;
步骤C1.7:计算香叶轮廓包围面积在标准底料图像中的面积占比,得到香叶占比参数;
计算椒段轮廓包围面积在标准底料图像中的面积占比,得到椒段占比参数;
块料尺寸参数识别通过如下步骤进行:
步骤C2.1:获取标准底料图像;其中,标准底料图像为顶面底料图像和侧面底料图像;
步骤C2.2:获取背景图像隶属色域;
步骤C2.3:遍历扫描顶面底料图像的像素矩阵和HSV颜色空间:若当前像素点的所属色域位于背景图像隶属色域内,则视为无效像素点舍弃掉;
若当前像素点的所属色域位于背景图像隶属色域外,则加入顶面像素点集合中;
遍历扫描侧面底料图像的像素矩阵和HSV颜色空间:若当前像素点的所属色域位于背景图像隶属色域内,则视为无效像素点舍弃掉;
若当前像素点的所属色域位于背景图像隶属色域外,则加入侧面像素点集合中;
步骤C2.4:将顶面像素点集合映射入像素矩阵,得到顶面映射图像;
将侧面像素点集合映射入像素矩阵,得到侧面映射图像;
步骤C2.5:对顶面映射图像进行开操作和闭操作,得到顶面形状图像;
对侧面映射图像进行开操作和闭操作,得到侧面形状图像;
其中,开操作去除像素噪点,闭操作连通像素断点;
步骤C2.6:通过形状检测算子对顶面形状图像进行形状检测,得到块料形状参数;
通过厚度检测算子对侧面形状图像进行厚度检测,得到块料厚度参数;
料层结构参数识别通过如下步骤进行:
步骤C3.1:获取标准底料图像,其中,标准底料图像为侧面底料图像;
步骤C3.2:获取各料层图像隶属色域和背景图像隶属色域;
步骤C3.3:遍历扫描标准底料图像的像素矩阵和HSV颜色空间:若当前像素点的所属色域位于料层图像隶属色域内,则加入对应的料层像素点集合中;
若当前像素点的所属色域位于背景图像隶属色域内,则视为无效像素点舍弃掉;
步骤C3.4:将各料层像素点集合映射入像素矩阵,得到对应的料层映射图像;
步骤C3.5:对各料层映射图像进行开操作和闭操作,得到对应的料层结构图像;
其中,开操作去除像素噪点,闭操作连通像素断点;
步骤C3.6:通过厚度检测算子对料层结构图像进行厚度识别,得到对应料层层厚参数;
记录各料层结构图像在侧面底料图像的排列顺序,得到对应料层层序参数。
7.根据权利要求1所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,参考数据生成步骤通过参考图像/用户设置进行生成;
参考图像生成:通过参考图像生成参考数据:通过底料图像采集步骤采集火锅底料的参考图像;通过底料图像识别步骤对参考图像进行底料图像识别,得到对应的参考目标参数;通过参考目标参数生成对应的参考数据;
用户设置生成:用户直接编辑参考目标参数,通过参考目标参数生成对应的参考数据。
8.根据权利要求1所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,参考数据为结构化数据,数据结构包括:参考数据ID、上层干料参考参数、块料尺寸参考参数和料层结构参考参数;均匀装料监测步骤:通过参考数据ID对进行数据调用和参数对比;其中,上层干料参考参数包括:香叶参考占比和椒段参考占比;
块料尺寸参考参数包括:参考形状参数和参考厚度参数;
料层结构参考参数包括:参考层厚参数和参考层序参数。
9.根据权利要求1所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,其特征在于,在参数不匹配时,还执行异常装料识别步骤:根据异常参数,识别出对应的异常装料类型;
上层干料参数不匹配:上层香叶不均和/或上层椒段不均;
块料尺寸参数不匹配:块料形状不均和/或块料厚度不均;
料层结构参数不匹配:料层层厚不均和/或料层序厚不均。
10.一种用于火锅底料均匀装料的监测装置,用于对火锅块料(1)进行均匀装料监测,其特征在于,包括运载单元、背光单元、拍摄单元、处理单元、存储单元和通信单元;
运载单元通过传送带进行设置,火锅块料(1)放置在传送带上;背光单元包括补光灯(3)和遮光罩(2),其中,遮光罩(2)设置在传送带沿途,补光灯(3)设置在遮光罩(2)的内壁上;拍摄单元通过第一摄像头(4)和第二摄像头(5)进行设置,第一摄像头(4)设置在火锅块料(1)的正上方,第二摄像头(5)设置在火锅块料(1)正侧方;处理单元分别与运载单元、背光单元、拍摄单元、存储单元和通信单元电性连接;存储单元用于向处理单元提供存储空间;通信单元用于向处理单元提供通信服务;
其中,处理单元执行如权利要求1至权利要求9任一项所述的一种用于火锅底料均匀装料的监测方法,得到监测数据对比结果,并输出异常结果对应的异常装料类型。