[發明專利]透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201510427634.X
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN104990512B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 王貴錦;張淳;孟龍;張樹君
• 申請（專利權）人: 清華大學;山東明佳科技有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01N21/958
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及透明容器缺陷檢測技術領域，尤其涉及一種透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統及方法。

背景技術

在食品、飲料、藥品等領域容器大量使用旋蓋方式封口，旋蓋封口密封性好，打開非常方便，同時可以反復打開和旋緊。但是其密封性是否良好取決于螺紋是否存在缺陷，當瓶口螺紋存在間距過大或過小、螺紋破損、螺紋周數不足等缺陷時，封口的密封性將受到破壞，容器內存儲的產品將會快速變質。所以在使用旋蓋容器盛裝產品的生產線上，對容器上的螺紋的檢測是保證產品品質的重要環節。

目前常用的容器瓶口螺紋檢測有兩種方法，第一種方法是通過反射光成像，一般相機和光源均在容器上部，相機通過反射鏡反射側面螺紋進入頂部相機，形成360°螺紋圖像。這種方法的優點在于一次成像可以將整個螺紋觀測到。但存在兩個缺點，一是抗噪能力差，要求螺紋區域表面必須非常光滑，否則反射光將形成很多光斑，圖像質量嚴重下降到無法檢測的程度；二是要求容器材質對光的反射率高，而對于透明容器大部分光線被透射，并在容器介質內反復反射，導致螺紋圖像對比度很低同時噪聲很多，同樣無法實現檢測。

第二種方法是針對透明容器，相機和光源均平行于螺紋安裝在瓶口兩側，通過透射光螺紋所產生的陰影對螺紋進行檢測。這種檢測方法也有兩個缺點，一是相機需要檢測靠近相機一側的螺紋，但光源一側的螺紋在透射光的過程中同樣產生很多陰影，導致成像時兩側螺紋陰影交織，從而圖像上陰影雜糅不易區分，對檢測帶來很大困難，降低了檢測精度和減少了可檢測功能；二是螺紋的陰影特性對相機到螺紋的視角很敏感，當在線檢測過程中運動中的瓶身出現高低抖動或傾斜時，圖像上所產生的螺紋陰影差異顯著，甚至螺紋陰影的條數完全不同，同時一些破損缺陷容易隱藏在不正常的螺紋陰影下，這顯然帶來了更高的誤檢率和漏檢率，使檢測的穩定性下降。

所以對于透明容器，穩定高精度的螺紋檢測方法是廣泛且迫切需求的，但現有的檢測方法卻難以達到生產企業和消費者日益提高的品質要求。

鑒于此，如何提供一種檢測精度高、檢測速度快、穩定性高且能夠將透明容器瓶口缺陷準確地檢測出來的透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統及方法成為當前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統及方法，能夠將透明容器瓶口缺陷(如螺紋間距過大或過小、螺紋破損、螺紋周數不足等)快速、準確地檢測出來，檢測精度高、檢測速度快、穩定性高，有效地解決了透明容器瓶口螺紋快速高精度檢測的難題。

第一方面，本發明提供一種透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統，包括：多個相機光源組和與所述相機光源組連接的圖像處理器；

每一相機光源組包括：位于一條主光軸上的一個相機和一個用于發射平行光的光源，所述相機與所述圖像處理器連接；

所述多個相機光源組圍繞待檢測透明容器瓶口均勻分布，在任一相機光源組中，所述光源位于所述待檢測透明容器瓶口的下方，所述相機位于所述待檢測透明容器瓶口的上方；

所述光源發射的平行光透射所述待檢測透明容器瓶口的部分待檢測螺紋區域之后進入所述相機，以形成所述待檢測透明容器瓶口的部分螺紋圖像，所述多個相機光源組的光源發射的平行光的交點處于所述待檢測透明容器瓶口的中心區域；

所述圖像處理器，用于接收所述多個相機光源組中多個相機形成的多個部分螺紋圖像，并根據所述多個部分螺紋圖像確定所述待檢測透明容器的瓶口螺紋是否有缺陷。

可選地，所述光源為平行面光源；

和/或，

所述相機的數量為4個或6個；

和/或，

所述相機為低分辨率相機。

第二方面，本發明提供一種基于上述透明容器瓶口螺紋缺陷檢測系統的透明容器瓶口螺紋缺陷檢測方法，包括：

獲取多個相機發送的待檢測透明容器的多個部分螺紋圖像；

根據所述多個部分螺紋圖像中的黑色陰影間距，檢測所述待檢測透明容器瓶口的螺紋間距的缺陷；

根據所述多個部分螺紋圖像中的黑色陰影，檢測所述待檢測透明容器瓶口的螺紋破損的缺陷；

根據所述多個部分螺紋圖像中的螺紋收口位置，檢測所述待檢測透明容器瓶口的螺紋周數的缺陷。

可選地，所述根據所述多個部分螺紋圖像中的黑色陰影，檢測所述待檢測透明容器瓶口的螺紋破損的缺陷，包括：

檢測所述多個部分螺紋圖像中的白色區域中是否出現黑斑或黑色弧線寬度是否出現突然差異明顯甚至斷裂，若是，則確定所述待檢測透明容器瓶口具有螺紋破損的缺陷；

和/或，