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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着科技的发展，饮料生产过程也越来越趋于现代化、自动化，目前的饮料生产过程，大多使用流水线灌装工艺，在生产出来后，难免出现部分容量有问题的饮品，这些饮品，可能是在灌装时便出现漏灌、灌位过高的问题，也可能是因为质量的损坏而产生的涨瓶现象。那么，识别出容量出现问题的饮品，便有了必要性。利用数字图像处理技术识别问题饮品，具备以下优势：一、较低的成本，只需要计算机与摄像头便可完成。二、无需对饮品有接触。三、有效减少工作量，只需要在最后进行人工处理，三、速度快。

国内外研究现状

国内外都已经出现过完善的饮料液位自动检测系统，这些设计中常用的五种液位检测方法有射线、红外线、光学、红外热成像以及声波法。同时也出现了部分使用机器视觉来识别液位的方案。黄玲，张叶林，胡波，马兆敏介绍了一种带标杆的透明瓶装液体液位检测系统,利用了液体折射原理,图像中瓶身后的标杆在液面处会出现虚拟的断开现象,通过图像处理确定标杆断开的位置从而得到液位高度。[1]路鹏，陈乐介绍了采用基于机器视觉的检测方法，采用CCD作为检测元件。并基于LabVIEW和IMAQ Vision，开发出了对饮料瓶进行图像获取、图像检测识别的软件。按识别结果进行分拣，从而摆脱了人工分拣的缺点，提高了检验的效率，实现了塑料瓶装饮料罐装线的全自动、非接触和在线检测。研究结果表明，该系统能有效地检测出饮料的液位位置，并判断灌装是否合格，具有准确率高、运行稳定、检验速度快等优点。[2]刘焕军，王耀南，段峰介绍了一种利用机器视觉技术检测透明灌装瓶内液体体积的系统。该系统首先采集装有液体体积的灌装瓶的图像,然后使用图像处理方法分析图像中液面高度来检测瓶中液体体积是否符合要求。经实验表明,该系统的检测速度能达到30000瓶/小时以上,而且检测误差不大于0.8%。[3]

2. 研究的基本内容

针对当前饮料生产线灌装过程中出现的漏灌，灌位过高等问题的出现，利用数字图像处理中图像滤波、图像分割、边缘检测等技术，在不接触饮品本身的前提下，自动采集图像，并处理与分析，最后得出容量不符合规范的饮品，使监管人员可以直接对问题饮品进行动作。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2月28日—3月15日 硬件准备，外文翻译，收集资料

3月16日—3月23日 图像采集模块设计

3月24日—3月31日 图像处理模块设计

4. 参考文献

【1】黄玲，张叶林，胡波，马兆敏.基于机器视觉的透明瓶装液体液位自动检测[J].自动化与仪表, 2012, 27(2):57-60【2】路鹏，陈乐.饮料液位自动检测系统设计[J].机电工程, 2009, 26(2):49-51周晓慧，许传军.印染生产线监控系统设计与实现[J].机电工程, 2008, 25(1):50-52【3】刘焕军，王耀南，段峰.自动生产线上透明灌装瓶液体体积的机器视觉检测系统[J].计算机工程与应用, 2004, 40(12):229-231