可见液位检测的相机设置：控制瓶子姿态、曝光、触发时序与图像证据

可观测范围

看似欠灌的瓶子，实际上可能只是瓶身倾斜、成像时液体正在晃动，或被标签遮住了一部分。首先要界定相机能够观察到什么：固定观察区域内可见的液面边界，或可复现的覆盖度替代指标。这种观察并不是体积测量。锥形瓶身、泡沫、不透明瓶壁或变化的弯月面，都可能切断图像高度与内容物之间的对应关系。请把约定的可见特征和排除的情形写入检测任务说明。如果该特征无法被可靠地看到，应先更改观察布置或改用其他测量原理，再去调整判定阈值。

冻结样本组

准备空瓶、明显偏低、标称和明显偏高的容器，容器设计须相同。纳入瓶壁色调、标签位置、合模线和瓶盖位置的正常差异。参考类别应通过适合该产品的独立工艺检查来确定，而不是依据当前的视觉结果。区分开发样本和验收样本时，要把瓶子标识和采图批次放在一起管理；同一瓶子的相邻帧不属于独立证据。台架上的静态照片和接近生产触发位置的瓶子，是两组不同的样本。两者都要保留，因为静态视图良好，并不能证明运动中的工位看到的是同一条边界。

选择观察几何

选择侧视角度，使其涵盖完整的约定观察区域和一个稳定的容器参考。相机高度、观察角度、工作距离和容器支撑方式都要固定。瓶口边缘、合模线或治具特征可以用来定位观察区域，但不要把容易变形的标签作为唯一的几何基准。让参考瓶在允许的横向与角度余量内移动，检查完整的边界是否始终可见，没有被裁剪区域截断。对焦在液面边界所在的平面，同时也要检查瓶壁：弯曲的透明瓶壁会造成边缘位置的表观位移。请把这种依赖关系记录下来，而不要把标称像素比例当成经过标定的物理量具。

侧视采图几何

示意性的观察区域始终与稳定的容器基准关联，同时液面边界完整保留在视野内。

固定的相机与工作距离
容器基准与受支撑的姿态
完整的观察区域
可见液面边界，而非体积

几何概念示意；请在实际容器上确认瓶壁影响与姿态变化。

控制曝光与运动

应根据实际划过图像的运动量来估算曝光。以一个假设的规划示例为例：视野 120 mm 对应 2000 px，标称比例为 0.06 mm/px。在 500 mm/s 的速度下，100 µs 的曝光会产生 0.05 mm 的位移，约合 0.83 px。这些输入仅用于说明计算方法，并不是经过验证的相机规格或验收公差。可用下面的算式选定起始曝光，然后在允许的最快输送条件下检查实际的边界锐度。液体的运动可能与容器不同，因此仅凭瓶子边缘清晰，并不能证明液面边界是稳定的。

scale_mm_per_px = 120 / 2000
blur_mm = 500 * (100 / 1000000)
blur_px = blur_mm / scale_mm_per_px
# nominal planning result: 0.833333... px; not a measurement calibration

同步采图

由可重复的容器事件触发采图，并记录每次曝光对应哪一个瓶子。对照相机文档，核实其配置的触发模式、就绪行为和实际图像时间戳。光电传感器可能在瓶子到达预定视野之前，就对标签边缘作出响应；请明确测试这一偏移。在工艺允许的情况下，应在规定的静置条件之后采图，但不要假定延时越长越好。要在预期的瓶序下以及来料中断的情况下检查采集。缺帧、重复图像，以及与新瓶子配对的陈旧图像，必须保持为可识别的故障，绝不能成为有效的液位判定。

检查辐射度稳定性

比较期间应固定曝光、增益和白平衡行为，除非自动控制本身就是拟用量产配置的一部分。如果是，则应记录它对空瓶和已灌装瓶的响应，而不是假定它不会改变边界的对比度。保存未经修改的原始图像、像素格式和相机设置；屏幕上的显示亮度不能作为采集证据。检查瓶壁上的高光、边界处由暗到亮的过渡，以及边界下方的可见区域。即使预览画面看上去清楚，饱和也可能抹掉这一过渡。工作表中要记录光源预热和环境光条件，以免把表观的相机漂移与变化的照明状态混为一谈。

建立采集工作簿

建立采集工作簿，每个瓶子事件占一行，内容包括容器标识、参考类别、触发时间戳、图像标识、曝光、增益、像素格式、姿态和可观测性备注。裁剪图只作为衍生视图附上；完整的原始图像和裁剪坐标都要保留。记录泡沫、瓶壁眩光、标签或液体晃动是否遮住了约定的边界。这张表是一种记录结构，而不是一套通用限值。工作簿应当让另一位工程师能够在相同配置下复现有问题的图像，并能区分“观测缺失”与“已确认的低液位样本”，而不必根据文件名去还原事件经过。

采集工作簿字段；限值应由工位规格确定
控制项	需留存的证据	解读
容器与姿态	瓶子标识、朝向与参考类别	随姿态变化的情况需要单独做几何检查
运动与曝光	输送条件、曝光与原始图像	瓶壁边缘清晰并不能证明液面边界稳定
触发关联	事件与图像标识及时间戳	缺失或陈旧的图像属于采集故障
可观测性	标签、泡沫、眩光和边界被裁剪的备注	不可观测有别于已确认的欠灌

识别故障特征

更换相机之前，先解读故障特征。随瓶子旋转而移动的边界，可能来自瓶壁几何或合模线。只在输送开始后才变化的边界，可能说明液体在晃动，或采图时序有问题。在空瓶测试中依然存在的固定水平高光，是反对把这条线当作液面的证据。当原始图像被截断，或观察区域移出视野时，调整算法阈值无法找回缺失的信息。要把完整画面、触发记录和参考瓶放在一起对照。记录相互竞争的解释，以及能够区分它们的对照，而不要仅凭外观去断定根本原因。

区分无法观察与采集故障

先利用瓶子事件和原始图像确认约定的边界是否真的可以观察，再划分液位类别。

将瓶子事件与原始图像匹配
检查观察区域是否完整
记录边界是否可见
进入液位检查，或保留故障记录

检查顺序示意；并不表示已有任何成功的量产运行。

验收图像基线

只有当约定的可见特征在允许的容器姿态和运行条件下均可复现，参考类别相互独立，并且故障案例得到保留时，才可验收采集基线。要把不可观测的样本与低液位缺陷分开；边界被遮住，并不能证明容器欠灌。在进入照明与 ROI 试验之前，冻结相机配置、几何布置和样本组。Deyi Vision 可以评审受支持的已保存图像工作流和拟定的工位，但源码层面的工作流支持，并不能说明某个具体的运行环境、相机连接或产线已通过验收。本教程给出的是一项工程检查方法，而不是已完成的实物测试，也不是容量保证。

来源与技术参考资料

这些资料说明了本教程所用方法的依据与适用范围。文中的检查示例仅供参考；量产验收需要用你自己的样品取得证据。

Exposure TimeBasler核查于 2026年10月11日
Triggered Image AcquisitionBasler核查于 2026年10月11日
Camera CalibrationOpenCV核查于 2026年10月11日
Deyi Vision Vision WorkbenchDeyi Vision核查于 2026年10月11日