Medición del volumen de líquido de bajo volumen dentro de tubos transparentes basada en visión por computadora

WANG Hao ,  

LI Xinghui ,  

XIAO Wei ,  

QIANG Xiang ,  

WANG Xiaohao ,  

摘要

Frente a la necesidad de medir con rapidez y precisión pequeños volúmenes de líquido (aproximadamente 0.1-0.6 mL) dentro de tubos transparentes en la producción industrial, se propuso un método de medición basado en visión por computadora. Al construir un sistema de imágenes específico y emplear un algoritmo de análisis de brillo ponderado adaptativo por vecindario, se extrajo de forma estable la longitud de píxeles de la parte líquida, superando eficazmente las interferencias negativas como burbujas, iluminación desigual y reflexión de las paredes interiores de los tubos. Sobre esta base, se propusieron dos estrategias de medición: la primera estrategia se basa en una calibración estática del peso y un método de calibración de ajuste lineal, estableciendo un modelo cuantitativo al relacionar la longitud de píxeles de la parte líquida con el volumen real. La segunda estrategia se basa en transformaciones de coordenadas de imagen basadas en una matriz homográfica, donde las coordenadas de píxeles se asignan al espacio físico y se combinan con el diámetro interior del tubo para calcular el volumen. Los resultados experimentales muestran que la precisión de medición para ambas estrategias alcanza el 98.3% y el 98.4% respectivamente en un entorno complejo, atendiendo eficazmente a la necesidad de medición rápida de pequeños volúmenes de líquido en la industria, con un valor aplicativo significativo y potencial de difusión.

关键词

Visión por computadora; Segmentación de objetos; Ajuste de curva; Medición de volumen

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