Medição do volume de pequenas quantidades de líquido em tubos flexíveis transparentes baseada em visão computacional

WANG Hao ,  

LI Xinghui ,  

XIAO Wei ,  

QIANG Xiang ,  

WANG Xiaohao ,  

摘要

Para atender à demanda da produção industrial por medição rápida e precisa do volume de pequenas quantidades de líquido (aproximadamente 0,1~0,6 mL) dentro de tubos flexíveis transparentes, foi proposta uma metodologia de medição baseada em visão computacional. Por meio da construção de um sistema de imageamento específico e da utilização de um algoritmo adaptativo de análise ponderada de brilho em vizinhanças, extrai-se de forma estável o comprimento em pixels do segmento líquido, superando eficazmente a interferência de bolhas, iluminação desigual e reflexos nas paredes do tubo. Com base nisso, são apresentadas duas estratégias de medição: o primeiro método é baseado em calibração por pesagem estática ajustada pela relação entre o comprimento em pixels do segmento líquido e o volume real; o segundo método baseia-se na transformação de coordenadas de características de imagem utilizando matriz de homografia, mapeando as coordenadas dos pixels para o espaço físico e combinando com o diâmetro interno do tubo para calcular o volume. Os resultados experimentais mostram que, em ambientes complexos, a precisão de medição dos dois métodos alcança 98,3% e 98,4%, respectivamente, atendendo eficazmente à demanda industrial por medição rápida de volumes pequenos de líquidos, possuindo valor de aplicação significativo e potencial de disseminação.

关键词

visão computacional;segmentação de objetos;ajuste de curvas;medição de volume

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