[發明專利]一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410027773.9
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103743757A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 王貴錦;施陳博;周博文;孟龍;陶凱;林劍平;陳國棟;張淳
• 申請（專利權）人: 清華大學;山東明佳科技有限公司
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及工業自動化檢測技術領域，尤其涉及一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置及方法。

背景技術

目前，食品的安全問題越來越受到政府和國民的關注，因此，現代工業對產品包裝瓶提出了更高的要求，包裝瓶檢測成為了自動化生產線上一個重要環節。在現有的啤酒、飲料和藥品的生產過程中，都要求灌裝瓶滿足相應的質量標準，在生產的每一個環節都要進行嚴格的檢測。瓶內部是否干凈，是其中非常重要的一項檢測指標。針對啤酒行業對玻璃瓶進行回收利用的特點，回收的啤酒瓶中存在大量的異物、霉斑、酒漬等不容易清洗的雜質，導致這些飽含著安全隱患的產品流入到市場，不但會影響生產廠家的聲譽，而且導致消費者的切身利益受到損失。

針對以上的問題，目前啤酒生產線上已經有了空瓶檢測設備的側壁檢測模塊來進行檢測，用來代替傳統的人工目檢方式。但是目前無論國外和國內所有側壁檢測設備都存在以下問題：由于都是采用背光的方式，因此無法識別成像上的陰影是瓶子內部的異物還是外側的劃痕、附著物等，造成大量的誤剔除，部分成品酒現場后端的側壁檢測誤剔除率達到90%，嚴重影響現場效率，同時檢測精度不高，對異物中占相當比率的霉斑等淺色異物幾乎沒有檢測能力。因此現有的玻璃瓶內異物檢測方法仍然無法滿足高速生產線上異物檢測的需要，而且精度和穩定性仍有待提高，目前市場上尚未見到相關成型的玻璃瓶內異物檢測方法和檢測裝置的報道。因此，生產企業迫切需要一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何解決玻璃瓶內壁異物的檢測精度低和穩定性差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置，包括：

背光光源，用于放置在被測玻璃瓶后面作為背光照射瓶身區域；

正面補償光源，用于從所述被測玻璃瓶正面上下兩側照射瓶身區域；

攝像機，用于采集在所述背光光源和正面補償光源照射下的玻璃瓶圖像進行異物識別。

優選地，所述背光光源采用顏色和玻璃瓶顏色相同頻段的光源。

優選地，所述背光光源采用顏色和玻璃瓶顏色相近頻段的光源。

優選地，所述正面補償光源采用顏色和玻璃瓶顏色不同頻段且不能穿透所述玻璃瓶的光源。

優選地，所述正面補償光源包括上方正面補償光源和下方正面補償光源。

優選地，所述上方正面補償光源和所述下方正面補償光源分別以一定的預設角度傾斜放置。

此外，本發明還提出了一種玻璃瓶內壁異物的檢測方法，該方法包括以下步驟：

S1采用和玻璃瓶顏色相同或相近頻段的光源作為背光從背面照在瓶身區域；

S2采用和玻璃瓶顏色不同頻段且不能穿透所述玻璃瓶的光源作為正面補償光源從正面照射瓶身區域；

S3采集在所述背光光源和正面補償光源照射下的玻璃瓶圖像進行異物識別。

優選地，所述采用和玻璃瓶顏色不同頻段且不能穿透所述玻璃瓶的光源作為正面補償光源從正面照射瓶身區域，具體包括：

所述正面補償光源分別從正面的上下兩側以一定的預設角度照射瓶身區域。

優選地，所述采集在所述背光光源和正面補償光源照射下的玻璃瓶圖像進行異物識別，具體包括：

對所述玻璃瓶圖像進行顏色分割、亮度分割和邊緣分割；

對經過上述處理后的圖像進行區域融合，獲取融合后連通區域的面積和所述連通區域包含的邊緣點數；

根據所述連通區域的面積和所述連通區域包含的邊緣點數進行圖像過濾，得到異物區域的圖像：

根據預先設置的面積閾值數據和異物數據模型進行異物識別。

本發明公開了一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置及方法，通過在玻璃瓶的不同方向照射不同頻段的光，利用不同頻譜的光源照射深色玻璃瓶的透過率不同，以及玻璃瓶表面光滑的反射特性，區分是瓶內或瓶外存在異物，降低霉斑誤剔率；該方法考慮了不同頻段的光對材質、顏色不同的瓶子的影響，因此適用于不同檢測應用和檢測內容，具有很好的可擴展性，同時檢測精度也得到很大程度的提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1：是本發明一種玻璃瓶內壁異物的檢測裝置的結構示意圖；

圖2：是本發明一種玻璃瓶內壁異物的檢測方法的流程圖；

圖3：是本發明實施例中顏色分割結果圖；