输液瓶液位高度机器视觉检测系统

输液瓶（通常为玻璃或聚丙烯材质，透明或半透明）液位的检测，主要难点在于液体透明、反光、以及液体与空气的分界线（月牙面）特征不明显。

输液瓶液位高度机器视觉检测系统是一种利用计算机视觉技术自动检测输液瓶（或输液袋）中药液液位高度的智能化系统，主要用于：
制药生产：灌装液位精度控制
医院药房：输液成品质量检测
医疗器械质检：确保剂量准确性

图像处理与算法逻辑
算法需要解决的核心问题是：在瓶体晃动、气泡、水珠、瓶身划痕干扰下，准确找到液位线。

1. 预处理
ROI（感兴趣区域）提取：固定相机视野，划定输液瓶所在的竖直条状区域，减少计算量。

滤波：使用高斯滤波或中值滤波去除图像噪声。

2. 液位定位算法
最常用的算法是垂直灰度投影法（投影曲线法）：

步骤一：对ROI区域的图像进行垂直方向的灰度累加（或求平均），生成一条一维的“灰度-高度”曲线。

步骤二：

在背光/红外光下，液位下方（液体区域）灰度值低（暗），液位上方（空气区域）灰度值高（亮）。

液位线的位置就是灰度值发生陡峭跳变的位置。

步骤三：使用亚像素边缘提取算法（如Canny边缘检测配合Zernike矩或多项式拟合），将液位精度定位到小数点后，而不局限于像素级。

3. 复杂情况处理（鲁棒性优化）
气泡干扰：液体中存在气泡会导致局部灰度异常。算法上需采用形态学处理或区域生长法。不是单纯找第一个突变点，而是找连续液柱的最上端稳定边界。

倾斜修正：瓶体放置可能倾斜。需先通过霍夫变换检测瓶体的左右边缘垂线，对图像进行仿射变换校正，再进行液位计算。

液面波动：若检测运动中的瓶体（如流水线），需配合外部触发（光电传感器），在瓶子稳定瞬间抓拍，或采用多帧平均/跟踪算法

实际应用场景：
制药生产线在线检测
灌装后立即检测，超差自动剔除
与PLC联动，实时调整灌装泵参数
医院静脉配置中心(PIVAS)
成品输液袋液位复核
与医院信息系统(HIS)对接，记录每袋剂量
实验室自动化
微量液位检测（微升级别）
多通道并行检测