一种酒精度在线测量方法及设备与流程

本发明涉及人工智能与自动化，尤其涉及一种酒精度在线测量方法及设备。

背景技术：

1、蒸馏过程中通过酒的物理特性和化学特性将不同读数的馏出液分开的摘酒技术，是现代白酒生产环节中的重要组成部分。传统生产过程中，大都采用量质摘酒：就是把酒头、酒尾去掉，边摘边尝，并且因酒精度度数、温度不同导致不同阶段原酒表面张力不同激起不同形态的气泡，因此又辅以“看花摘酒”，两者结合对酒度准确分级。这种方法需要消耗大量的人力，并且极度依赖人工经验，无法统一标准。而随着大数据人工智能的发展，智能化应用不断普及，将这些技术应用在摘酒中，使得摘酒智能化，不断提升摘酒效率和准确率，也是改进摘酒技术的重要方向。

2、为了实时测量摘酒环节白酒的酒精度，来辅助白酒的分段，以及测量白酒产生的质量流量，因此提出一种酒精度在线测量方法，将质量流量的测定转换为液位的测量，并通过装置内酒精计测量当前酒精度。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种酒精度在线测量方法及设备，其解决了现有人工离线测量酒精度耗费人力，而光电转换测量酒精度价格昂贵且因油脂破坏装置而导致的使用寿命减少的技术问题。

3、（二）技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种酒精度在线测量方法，所述方法应用于摘酒过程中实时检测溶液的酒精度，所述方法包括：

6、s11、通过预先设置的图像采集装置获取第一原始图像，所述第一原始图像包括透明的酒精容器和设置于酒精容器内部的酒精计；

7、s12、根据预先设置的轮廓搜索算法获取所述第一原始图像中酒精计的配重坠的轮廓信息，并根据所述轮廓信息获取配重坠中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置；

8、s13、根据预先标定的像素坐标系与世界坐标系的映射关系和预先设置的酒精计在世界坐标系中的实际长度，获得酒精计在像素坐标系中的像素长度；

9、s14、根据预先设置的溶液像素高度检测方式，获得溶液在像素坐标系中的像素液位高度；

10、s15、根据溶液在像素坐标系中的像素液位高度、酒精计在像素坐标系中的像素长度、配重坠中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置和预先建立的映射表，获得当前溶液的酒精度。

11、可选地，所述s11之前还包括：

12、s01、通过图像采集装置获取第二原始图像，并基于第二原始图像对图像采集装置进行参数标定，使第二原始图像中所述酒精容器始终垂直，并建立像素坐标系与世界坐标系的映射关系。

13、可选地，所述s11之前还包括：

14、s02、基于世界坐标系中预先设置的酒精计的刻度尺任意刻度在酒精计上的相对位置，建立每一刻度在酒精计上的相对位置均有一酒精度与该位置一一对应的映射表。

15、可选地，所述s12包括：

16、s12-1、对所述第一原始图像进行二值化处理，生成酒精计配重坠的第一过程图像；

17、s12-2、对所述第一过程图像进行形态学滤波，并根据预先设置的轮廓搜索算法，获得形态学滤波后第一过程图像中酒精计配重坠的轮廓信息；

18、s12-3、根据第一过程图像中酒精计配重坠的轮廓信息，获得酒精计配重坠的最小外接矩形；

19、s12-4、根据配重坠的最小外接矩形在像素坐标系中的像素位置，获得最小外接矩形中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置，即配重坠中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置。

20、可选地，所述s14包括：

21、将所述第一原始图像进行高斯滤波和边缘检测，获得第二过程图像；

22、所述第二过程图像中的溶液具有完整的上边缘和下边缘；

23、根据所述第二过程图像中溶液的上边缘和下边缘，获得溶液在像素坐标系中的像素液位高度。

24、可选地，

25、所述s14包括：

26、根据预先设置的世界坐标系中酒精容器的实际距离、测距装置到酒精容器垂直方向上的实际距离和测距装置测得的测距装置到溶液液面垂直方向上的实际距离，通过公式一获得溶液在世界坐标系中的实际液位高度；

27、根据溶液在世界坐标系中的实际液位高度和预先标定的像素坐标系与世界坐标系的映射关系，获得溶液在像素坐标系中的像素液位高度；

28、所述公式一为：

29、；

30、其中，hw为世界坐标系中溶液的实际液位高度，hw为世界坐标系中酒精容器的实际高度，xw为世界坐标系中测距装置到酒精容器垂直方向上的实际距离，dw为世界坐标系中测距装置测得的测距装置到溶液液面的实际距离。

31、可选地，所述s15包括：

32、s15-1、根据溶液在像素坐标系中的像素液位高度、酒精计在像素坐标系中的像素长度和配重坠中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置，获得像素坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置；

33、s15-2、根据预先标定的像素坐标系与世界坐标系的映射关系和像素坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置，获得世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置；

34、s15-3、遍历所述映射表，并判断所述映射表中是否存在与世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置相同的刻度；

35、若存在，则使用与世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置相同的刻度所对应的酒精度作为当前溶液的酒精度；

36、所述映射表为：

37、；

38、其中，ys为任一酒精计刻度尺的刻度在酒精计垂直方向上的相对位置，vs为该刻度所对应的酒精度，ysmin，ys1，…，ysmax依次为酒精计刻度尺的刻度从小到大排列后在酒精计垂直方向上的相对位置，vsmin，vs1，…，vsmax依次为ysmin，ys1，…，ysmax所对应的酒精度。

39、可选地，所述s15-3还包括：

40、若不存在，则遍历所述映射表，获得与世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置最近的两个刻度在酒精计垂直方向上的相对位置，并根据预先设置的公式二获得当前溶液的酒精度；

41、所述公式二为：

42、；

43、其中，vc为当前溶液的酒精度，yc为世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置，yi和yj为映射表中与世界坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置最近的两个刻度在酒精计垂直方向上的相对位置，vi和vj分别为yi和yj所对应的酒精度。

44、可选地，所述s15-1包括：

45、根据预先设置的公式三，获得像素坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置；

46、所述公式三为：

47、；

48、其中，yw为像素坐标系中溶液的液位在酒精计垂直方向上的相对位置，hw为溶液在像素坐标系中的像素液位高度，iw为配重坠中心在像素坐标系中垂直方向上的像素位置，lm为酒精计在像素坐标系中的像素长度。

49、第二方面，本发明实施例提供一种酒精度在线测量设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的一种酒精度在线测量方法。

50、（三）有益效果

51、本发明的有益效果是：本发明的一种酒精度在线测量方法，由于采用换算液位在酒精计上的相对位置来估计当前的酒精度，相比于现有技术而言，其可以在摘酒过程中实时自动化检测溶液的酒精度，而无需人工配合。