[發(fā)明專利]一種以泡沫外觀為基礎的啤酒在線檢測方法

有效

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• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103278509A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 王貴錦;張樹君;周博文;施陳博;張淳;高曉宇
• 申請（專利權）人: 山東明佳包裝檢測科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術領域

本發(fā)明屬于自動化生產線上的在線檢測技術領域，尤其是涉及一種以泡沫外觀為基礎的啤酒在線檢測方法。

背景技術

近年來，隨著消費水平的提高和相關法律、法規(guī)的完善，在啤酒行業(yè)中，產品質量變得越來越重要。由于生產工藝以及封裝技術等原因，灌裝后的瓶裝啤酒中可能存在有異物、封蓋不嚴、瓶體破損等情況出現(xiàn)，這些問題嚴重影響了產品品質和聲譽，所以檢測環(huán)節(jié)是生產過程中的一個重要部分，是控制產品質量的關鍵環(huán)節(jié)。目前，啤酒的在線檢測方法幾乎全部靠人工目測，在一些啤酒廠的自動化流水線后面，經常可以看到眾多的檢測工人在執(zhí)行人工檢測這道工序，在給工廠增加巨大的人工成本和管理成本的同時，工人勞動強度大，工作環(huán)境較差，生產效率與檢測準確率仍然得不到保證，不僅浪費大量的人力資源，且漏檢率很高，檢測率低，檢測速度慢，匯總困難和檢測成本高等缺陷。

啤酒泡沫的厚度、尺寸分布、細膩程度等外觀特性是反映啤酒質量的一個重要指標，它具有起泡性，穩(wěn)定性和掛杯性的特點。其中，泡沫的形成包括兩相泡沫和多相泡沫，只有溶液才能形成明顯的泡沫，根據吉布斯吸附公式，溶液中的溶質（表面活性劑）吸附在氣-液界面上。啤酒形成的氣泡在啤酒表面形成一定量的活性物質，這些活性物質堆積就形成了啤酒氣泡。氣泡越小，形成的活性物質就越多，這些活性物質的結合能力就越強。目前在現(xiàn)有技術中，還沒有通過對啤酒的泡沫外觀進行檢測，來判斷啤酒質量的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：提供一種通過對啤酒瓶頸處泡沫外觀的檢測來分析啤酒質量好壞，檢測效率高的以泡沫外觀為基礎的啤酒在線檢測方法。

本發(fā)明的技術方案是：包括兩個檢測工位，第一個檢測工位采用背光源檢測，光源Ⅰ、相機Ⅰ和啤酒瓶在一條直線上，相機Ⅰ拍攝啤酒瓶的頸部區(qū)域進行圖像采集，并進行圖像處理，檢測泡沫的高度和泡沫的形體；第二個檢測工位從啤酒瓶的頂部和側面打光，通過與側面光源同方向的相機Ⅱ進行圖像采集，并進行圖像處理，檢測泡沫的大小和細膩程度；第一個檢測工位中的圖像處理方法為，把圖像進行自適應濾波預處理后，對檢測區(qū)域定位，提取泡沫集群的上下邊緣，對上下邊緣分別進行直線擬合，得到表示上下邊緣的兩條線段，計算出兩線段的平均距離，并與設定值進行比較判斷；第二個檢測工位中的圖像處理方法為，把圖像進行自適應濾波預處理后，對檢測區(qū)域定位，根據泡沫上下邊緣，獲得泡沫區(qū)域，對泡沫區(qū)域進行二值化，并進行統(tǒng)計分析，得到統(tǒng)計直方圖，根據直方圖的波峰和斜率進行判斷。

進一步的，所述第二個檢測工位中的圖像處理方法為，把圖像進行自適應濾波預處理后，對檢測區(qū)域定位，根據泡沫上下邊緣，獲得泡沫區(qū)域，并對泡沫區(qū)域進行二值化，采用一個m*n的滑動窗口在泡沫區(qū)域內從左至右、從上往下每次移動a個像素，每次計算出滑動窗口內黑色像素所占窗口總面積的百分比b%，對所有百分比值進行統(tǒng)計分析，得到統(tǒng)計直方圖，根據直方圖的波峰和斜率進行判斷。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過檢測灌裝后啤酒瓶內瓶頸部泡沫外觀判斷啤酒的質量，通過兩個檢測工位的檢測結果來判斷啤酒質量合格與否，第一個檢測工位采用的是背光源檢測，光源、相機和啤酒瓶在一條直線上，相機拍攝啤酒瓶的頸部區(qū)域，檢測泡沫的高度和泡沫的形體，第二個檢測工位是從啤酒瓶的頂部和側面打光，通過與側面光源同方向的相機進行圖像采集，并進行圖像處理，來檢測泡沫的大小和細膩程度。本發(fā)明的在線檢測方法屬于自動檢測，避免了人工檢測勞動強度大、速度慢、精度低等一系列問題。本發(fā)明是在生產線上實際經驗的總結基礎上提出來的，檢測方法簡單可靠，實用性和通用性強，適用于啤酒自動化生產線的非接觸在線檢測，在高速自動化生產線上，可以通過檢測泡沫的外觀來檢測灌裝后啤酒質量的好壞，提高了檢測速度和檢測質量，為啤酒行業(yè)的檢測提供了一種新的檢測方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中第一個檢測工位的成像示意圖（不合格的泡沫環(huán)）；

圖2為本發(fā)明中第一個檢測工位的成像示意圖（合格的泡沫環(huán)）；

圖3為本發(fā)明中第二個檢測工位的成像示意圖（不合格的泡沫環(huán)）；

圖4為本發(fā)明中第二個檢測工位的成像示意圖（合格的泡沫環(huán)）。

具體實施方式