【摘要】：在中國(guó)制造2025背景下,家電行業(yè)向數(shù)字化、信息化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。本文所述液位檢測(cè)系統(tǒng)在飲水機(jī)原有功能基礎(chǔ)上,采用機(jī)器視覺(jué)液位檢測(cè)方法,實(shí)現(xiàn)取水杯自動(dòng)加水、杯滿停水功能,提供更加便捷的取水方式。系統(tǒng)可在常見(jiàn)立式與臺(tái)式飲水機(jī)上應(yīng)用,適應(yīng)高度75毫米至150毫米之間透明與非透明材質(zhì)取水杯。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.在對(duì)液位檢測(cè)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研前提下,借鑒其中可行解決方案,并依據(jù)系統(tǒng)功能要求及相關(guān)指標(biāo),完成對(duì)飲水機(jī)取水杯液位檢測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與硬件選型。2.針對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的飲水機(jī)取水杯液位檢測(cè)系統(tǒng)所用關(guān)鍵技術(shù),將系統(tǒng)算法分為四部分:取水杯區(qū)域信息提取、取水杯放置檢測(cè)、液面特征提取與液位檢測(cè)控制算法。并分別進(jìn)行深入研究。針對(duì)取水杯區(qū)域信息提取需求,對(duì)圖像濾波、邊緣檢測(cè)、閾值分割、Hough變換及其改進(jìn)算法與直接搜索算法進(jìn)行討論;針對(duì)取水杯放置檢測(cè)需求,提出一種幀間差法與背景差法相結(jié)合的解決方案,進(jìn)行自適應(yīng)背景更新,應(yīng)對(duì)光照環(huán)境變化;針對(duì)液面特征提取需求,使用背景差法與直方圖均衡化增強(qiáng)液面對(duì)比度;針對(duì)根據(jù)當(dāng)前液位高度控制飲水機(jī)在加水狀態(tài)、停水狀態(tài)間切換需求,依據(jù)液位處于加水狀態(tài)與停水狀態(tài)不同特征提出動(dòng)態(tài)檢測(cè)與靜態(tài)檢測(cè)相結(jié)合的液位檢測(cè)控制算法。3.敘述飲水機(jī)取水杯液位檢測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及實(shí)際安裝方式,詳細(xì)分析系統(tǒng)硬件與軟件構(gòu)成。通過(guò)對(duì)高,中,低,透明與非透明六支典型取水杯進(jìn)行測(cè)試,觀察軟件各部分算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析系統(tǒng)性能與適應(yīng)性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)液位檢測(cè)裝置可適應(yīng)對(duì)常用取水杯液位檢測(cè),具有較高應(yīng)用價(jià)值。本文所述液位檢測(cè)系統(tǒng)創(chuàng)新的將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在飲水機(jī)平臺(tái)液位檢測(cè)系統(tǒng)中,通過(guò)將圖像傳感器所采集圖像經(jīng)各步驟算法處理后獲取液位高度信息,進(jìn)而控制飲水機(jī)開(kāi)水與停水狀態(tài)。并在進(jìn)行理論分析后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了液位檢測(cè)系統(tǒng)可行性。系統(tǒng)為飲水機(jī)賦予智能化,并對(duì)新一代飲水機(jī)取水方式進(jìn)行了重新定義。
【圖文】：

圖 1-1 臺(tái)式與立式飲水機(jī)液位檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)改造后可在臺(tái)式與立式飲水機(jī)平臺(tái)上應(yīng)用飲用安全性考慮需使用非接觸式檢測(cè)；應(yīng)考慮需實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，不能出現(xiàn)取水杯加水溢出情況；同類(lèi)型取水杯，如大體可分為高，中，低，透明與非透明水杯不同擺放位置，液位檢測(cè)系統(tǒng)需具有一定的自適應(yīng)性用液位檢測(cè)方案為使用超聲波對(duì)液位高度進(jìn)行測(cè)量，但在生裝置射出后為放射狀，在遠(yuǎn)距離處檢測(cè)面大，因此在窄位檢測(cè)易受杯壁干擾，導(dǎo)致檢測(cè)不準(zhǔn)確。因此需要使用基基于機(jī)器視覺(jué)的液位檢測(cè)方案通過(guò)分析圖像中取水杯與液取水杯杯口高度，由此實(shí)現(xiàn)飲水機(jī)自動(dòng)接水、水滿自動(dòng)停對(duì)高，，中，低，透明與非透明各類(lèi)取水杯在左，中，右三

第二章 液位檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與選型相關(guān)分析處理。因此，圖像采集方案選擇效果。下面對(duì)圖像采集方案中圖像傳感器型圖像獲取，主要分為兩種不同的成像方式 CMOS(Complementary Metal-oxide Semi 2-3 所示，其中左邊為 CCD 傳感器，右將光能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。不同在于其信號(hào)轉(zhuǎn)研究。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM925.5;TP212.9;TP391.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫晨磊;;基于超聲回波分析的太陽(yáng)能熱水器液位檢測(cè)設(shè)計(jì)[J];電力與能源;2015年06期

2 袁朝慶;諶飛翔;徐松芝;劉燕;李曉麗;于洋;劉迎春;;儲(chǔ)罐液位檢測(cè)方法綜述[J];無(wú)損檢測(cè);2011年12期

3 孫德興,李冬梅,倪紅兵;光纖液位檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性研究[J];石油庫(kù)與加油站;2003年06期

4 楊必武,郭曉松;推進(jìn)劑液位檢測(cè)技術(shù)研究及儀器設(shè)計(jì)[J];宇航計(jì)測(cè)技術(shù);2002年04期

5 張昌凡,王耀南;FPGA的原理及在液位檢測(cè)器中的應(yīng)用[J];包裝工程;1999年06期

6 蔣宗文，儲(chǔ)青，孔力;光電液位檢測(cè)技術(shù)研究[J];化工自動(dòng)化及儀表;1996年02期

7 藍(lán)杭;光纖液位檢測(cè)系統(tǒng)研制成功[J];航空工藝技術(shù);1994年03期

8 孫鳳久,范立志;射頻傳感金屬液位檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J];東北工學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

9 李德中;;氨冷液位的儀表檢測(cè)[J];化肥工業(yè);1989年05期

10 李德中;;合成系統(tǒng)高壓液位檢測(cè)和自動(dòng)控制的改進(jìn)[J];化肥工業(yè);1989年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 齊亮;居榮華;宋小寧;;一種新型非接觸型電容式液位檢測(cè)方法[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝與食品工程分會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 孟慶輝;王方;齊振;;薄板坯鑄機(jī)放射源式液位檢測(cè)的應(yīng)用與分析[A];品種鋼連鑄坯質(zhì)量控制技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 劉中林;莫潤(rùn)陽(yáng);;斜入射聲波側(cè)向貼壁液位檢測(cè)[A];2018中國(guó)西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2018年

4 崔志仁;;“煙斗式”與“嵌入式”液位檢測(cè)系統(tǒng)的比較[A];工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐——全國(guó)（第五屆）煉鋼、連鑄和軋鋼自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

5 陳兵芽;孫達(dá)昕;耿茂鵬;;電渣熔鑄鋼水液位檢測(cè)方法與新進(jìn)展[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 胡浩;郭慶華;宋麗梅;高艷艷;;基于機(jī)械臂視覺(jué)系統(tǒng)的液位檢測(cè)研究[A];“裝備中國(guó)”2016年“濱海杯”高端裝備工業(yè)設(shè)計(jì)大賽論文集[C];2016年

7 姜濤;郭宗華;;新一代鋼水液位檢測(cè)裝置在板坯連鑄中的應(yīng)用[A];2006中國(guó)金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

8 陳玉鑫;王莉;李向奎;薛勇強(qiáng);;采用六西格瑪方法改進(jìn)板坯表面質(zhì)量的實(shí)踐[A];第十八屆（2014年）全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——S08：品種開(kāi)發(fā)與質(zhì)量控制[C];2014年

9 李震;洪添勝;黃偉鋒;孫道宗;朱余清;;諧振式液位傳感器在蓄水池測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];2007年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

10 王振銘;;結(jié)晶器自動(dòng)液位調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)在連鑄機(jī)中的應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2010年會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 河南 宋戰(zhàn)校摘;電容式液位檢測(cè)芯片ML2103[N];電子報(bào);2002年

2 林立恒;中包鋼水液位檢測(cè)裝置②[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2004年

3 平;中間包液位檢測(cè)器[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2005年

4 林立恒;中包鋼水液位檢測(cè)裝置①[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2004年

5 記者 張斌峰;我省對(duì)�；I(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)劃分等級(jí)[N];陜西日?qǐng)?bào);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李博文;基于機(jī)器視覺(jué)的飲水機(jī)取水杯液位檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[D];華南理工大學(xué);2019年

2 王思米;基于FPGA的熔硅液位檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];西安理工大學(xué);2019年

3 李澤;基于FPGA的超聲波液位檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2019年

4 谷志強(qiáng);基于電磁法的鋼水液位檢測(cè)研究[D];遼寧科技大學(xué);2018年

5 李正輝;基于聲共振原理的液位檢測(cè)與估計(jì)方法[D];杭州電子科技大學(xué);2018年

6 梁雙龍;側(cè)向貼壁式非介入超聲波液位檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)[D];陜西師范大學(xué);2018年

7 楊天麒;基于電容測(cè)量的液位檢測(cè)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 宋繼紅;超聲波液位檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2007年

9 韓建坤;液位檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)[D];遼寧石油化工大學(xué);2012年

10 李邦武;一種基于X射線成像系統(tǒng)的液位檢測(cè)方法[D];南京林業(yè)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2667349