一种瓶口缺陷的检测方法及检测装置

暂无

一种瓶口缺陷的检测方法及检测装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及自动化检测技术领域，特别涉及一种瓶口缺陷的检测方法及检测装置。\n背景技术\n[0002] 目前，食品的安全问题越来越受到政府和国民的关注。在现有的啤酒、饮料和药品的生产过程中，都要求灌装容器满足相应的质量标准，在生产的每一环节都要进行严格的检测。其中，瓶口的检测至关重要，如果瓶口存在破损、磨损、脏污、圆度等缺陷，会直接影响后续工序的进行，一旦出现不合格的瓶口，不但影响生产厂家的声誉，而且由于瓶口与消费者的亲密接触，可能会造成消费者受伤，导致消费者的切身利益受到损失。\n发明内容\n[0003] 本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种瓶口缺陷的检测方法及检测装置，对瓶口的反射光环进行处理，针对瓶口的缺陷进行检测，检测速度快、准确率高。\n[0004] 为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：\n[0005] 本发明提供一种瓶口缺陷的检测方法，其包括以下步骤：\n[0006] S11：对瓶口形成的反射光环进行定位；\n[0007] S12：将定位后的反射光环实时切割为若干小区域；\n[0008] S13：判断每一小区域的白色像素值是否在小区域白色像素值的阈值范围内，如果是则判断该小区域为合格小区域，如果否则判断为不合格小区域；\n[0009] S14：判断是否所有的小区域都为合格小区域，如果是则判断为合格瓶口，如果否则判断为不合格瓶口。\n[0010] 较佳地，所述步骤S14进一步为：判断是否所有的小区域为合格小区域，如果是则判断为合格瓶口，如果否则进入步骤S15：\n[0011] S15：判断不合格小区域中是否有连续的，如果有则进入步骤S16，如果无则判断为合格瓶口；\n[0012] S16：判断连续的不合格小区域的总长是否小于预设值，如果是则判断为合格瓶口，如果否则判断为不合格瓶口。\n[0013] 较佳地，所述反射光环的数量为至少两个；至少两个所述反射光环为同心圆环。\n[0014] 较佳地，所述步骤S12和步骤S13之间还包括：\n[0015] S101：当所述反射光环的白色像素值总和小于预设值的下限时，对反射光环进行光线补偿。\n[0016] 较佳地，所述步骤S12和步骤S13之间还包括：\n[0017] S102：当所述反射光环的白色像素值总和大于预设值的上限时，根据小区域白色像素值的均值确定新的小区域白色像素值的阈值范围。\n[0018] 本发明还提供一种瓶口缺陷的检测装置，其包括：光发射单元、相机以及处理单元，其中：\n[0019] 所述光发射单元所发射的光照射到瓶口上，形成反射光环；\n[0020] 所述相机用于捕捉所述反射光环；\n[0021] 所述处理单元用于对所述反射光环进行评估，判断所述瓶口是否合格；进一步地，所述处理单元包括：\n[0022] 定位单元，用于对所述反射光环进行精确定位；\n[0023] 切割单元，用于将所述反射光环切割为若干小区域；\n[0024] 小区域判断单元，用于判断所述小区域是否合格；\n[0025] 瓶口判断单元，用于判断所述瓶口是否合格。\n[0026] 较佳地，还包括：中间反射体，所述光发射单元所发射的光通过所述中间反射体反射到所述瓶口的不同直径位置上，形成至少两个反射光环。\n[0027] 较佳地，至少两个所述反射光环的颜色不同。\n[0028] 较佳地，所述处理单元还包括：光线补偿单元，用于当所述反射光环的白色像素值的总和小于预设值的下限时，对所述反射光环进行光线补偿。\n[0029] 较佳地，所述处理单元还包括：白色像素值的阈值重新确定单元，用于当所述反射光环的白色像素值的总和大于预设值的上限时，重新确定所述小区域的白色像素值的阈值范围。\n[0030] 相较于现有技术，本发明具有以下优点：\n[0031] （1）本发明提供的瓶口缺陷的检测方法及检测装置，针对瓶口的破损、磨损、脏污、圆度等缺陷，进行自动检测，检测速度快、准确率高；\n[0032] （2）本发明还对瓶口的反射光环的光线强弱进行检测，当光线整体比较弱时，对光线进行补偿，以使图像更加明亮清晰，方便缺陷的检测；\n[0033] （3）当某些瓶口的反射光环整体比较粗时，本发明还重新计算白色像素值的阈值范围，形成动态的上下限，以避免反射光环导致检测不准确的问题，提高检测准确率；\n[0034] （4）瓶口的缺陷可能出现在不同位置，本发明通过采集至少两个不同直径的反射光环，对其分别进行评估，以检测不同直径位置处的瓶口的缺陷，扩大检测范围，进一步提高检测准确率；为了对不同评估环进行区分，本发明还采用不同颜色的反射光环。\n[0035] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。\n附图说明\n[0036] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：\n[0037] 图1为本发明的瓶口缺陷的检测原理图；\n[0038] 图2为本发明的实施例1的瓶口缺陷的检测方法的流程图；\n[0039] 图3为本发明的实施例4的瓶口缺陷的检测装置的结构示意图；\n[0040] 图4为本发明的实施例5的瓶口缺陷的检测装置的反射光环形成原理图。\n[0041] 标号说明：1-光发射单元，2-相机，3-处理单元，4-中间反射体，5-瓶口；\n[0042] 31-定位单元， 32-切割单元，33-小区域判断单元，34-瓶口判断单元。\n具体实施方式\n[0043] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。\n[0044] 如图1所示，通过一个光发射装置使LED闪光灯光线通过一个角度从瓶口侧上方一圈的位置照射到瓶口上。如果瓶口是完好的，所照射的光线会在瓶口上进行镜面反射，反射的光线就会形成一个完整的光环，如果瓶口破损了，该处反射的光线就不会反射到上面去，这样破损的瓶口形成的反射光环就不再是一个完整的圆环，而是一个缺口的破损圆环，通过分析反射光环一圈的白色像素值即可判断即可判断哪些瓶口是完好的、合格的，哪些是有缺陷的、不合格的。\n[0045] 实施例1：\n[0046] 结合图2，本实施例对本发明的瓶口缺陷的检测方法进行详细的描述，其包括以下步骤：\n[0047] S11：对瓶口形成的反射光环进行定位；\n[0048] S12：将定位后的反射光环实时切割为若干小区域；\n[0049] S13：判断每一小区域的白色像素值是否在预设的小区域白色像素值的阈值范围内，如果是则判断该小区域为合格小区域，如果否则判断为不合格小区域；\n[0050] S14：判断是否所有的小区域都为合格小区域，如果是则判断为合格瓶口，如果否则判断为不合格瓶口。\n[0051] 具体操作方法为：将反射光环分割成255等分，判断每个小区域的白色像素值是否在预设的小区域白色像素值的阈值范围内，如果255个小区域的白色像素值都在阈值范围内，那么组合起来的这个反射光环就是一个完整的反射光环，说明该瓶口为一个没有问题的瓶口，即为合格瓶口；否则为有缺陷瓶口，但是是否将其判断为不合格瓶口还要根据实际情况（划分区域的大小，检测要求的高低）来进行判断。\n[0052] 如果分割等分很多，每个小区域非常小，此时如果不合格小区域间隔分布在瓶口的不同位置，此时破口很小，在实际应用中是不影响使用的，也可以判断为合格瓶口。按照皇冠直径为24mm计算，此时的周长为75.36mm，当分割成255个小区域后，每个小区域实际对应的长度为0.29mm，也就是说如果不合格小区域不连在一起而是分散开的话，破的会很小，这样的瓶口不影响使用的；只有不合格区域连续在一个，且连续破口的长度超过允许的范围，此时才是一个真实的瓶口缺陷，为不合格瓶口。\n[0053] 因此，为了解决上述问题，步骤S14进一步为：判断是否所有的小区域为合格小区域，如果是则判断为合格瓶口，如果否则进入步骤S15：\n[0054] S15：判断不合格小区域中是否有连续的，如果有则进入步骤S16，如果无则判断为合格瓶口；\n[0055] S16：判断连续的不合格小区域的总长是否小于预设值，如果是则判断为合格瓶口，如果否则判断为不合格瓶口。\n[0056] 当然，不同实施例中也可不包括步骤S15和S16，当划分的小区域数量比较少时，每个小区域占据的范围比较大，只要存在不合格小区域，不管其是否连续，都将其判断为不合格瓶口；或者对缺陷要求比较严格时，只要存在不合格小区域，就可将其判断为不合格产品。\n[0057] 实施例2：\n[0058] 本实施例是在实施例1的基础上，增加了光线补偿的步骤，具体为：在对反射光环进行划分为若干小区域后，将反射光环的白色像素全部相加得出一个白色像素的和值，然后将其与预先设定的最低值进行比较，如果比设定的最低值小，说明反射的光线弱，此时对反射光环的光线进行补偿；如果大于预设的最低值，说明光线明亮清晰，就不再进行补偿。\n[0059] 实施例3：\n[0060] 在实际应用中还存在一种问题，就是有些瓶口的反射光环特别的粗，这样就导致切割的小区域里面的白色像素值很容易超过预设的小区域的白色像素值的上限值，会被认为是一个有问题的瓶口，为了解决这个问题，需要对小区域的白色像素值的阈值范围进行重新设定。首先计算出所有小区域的白色像素值的均值，根据此均值来重新确定新的小区域白色像素值的阈值范围，然后根据新的小区域白色像素值的阈值范围来逐一判断每个小区域是否为合格小区域，如果该小区域的白色像素值在新的小区域白色像素值的阈值范围内，则为合格小区域，否则为不合格小区域，之后的步骤与实施例1类似，此处不再赘述。\n[0061] 实施例4：\n[0062] 结合图3，本实施例对本发明的瓶口缺陷的检测装置进行详细的描述，其包括：光发射单元1，相机2以及处理单元3，其中，处理单元3包括：定位单元31、切割单元32、小区域判断单元33及瓶口判断单元34。光发射单元1所发射的光照射到瓶口上，形成反射光环；相机2用于捕捉反射光环；处理单元3用于对反射光环进行评估，判断瓶口是否合格；定位单元\n31用于对反射光环进行定位；切割单元32用于将反射光环切割为若干小区域；小区域判断单元33用于判断小区域是否合格，当小区域的白色像素值在预设的小区域白色像素值的阈值范围内时为合格小区域，否则为不合格小区域；瓶口判断单元34用于根据小区域的合格情况判断瓶口是否合格。\n[0063] 实施例5：\n[0064] 本实施例是在实施例4的基础上增加了中间反射体4，光发射单元1发射的光通过中间反射体4发生镜面反射后，分成至少两个不同方向的反射光线，至少两个不同方向的反射光线再照到瓶口5上的不同直径位置处，形成至少两个反射光环，其原理图如图4所示。\n[0065] 本实施例中，中间反射体4为碗状凹面体，光通过中间反射体4发生镜面反射后，形成三个不同方向的反射光线，反射光线照到瓶口5的不同直径位置处，再次发生镜面反射被相机2捕捉，形成三个不同的反射光环，然后通过处理单元3对三个反射光环分别进行评估，从而更精确的检测出瓶口的破损缺陷。\n[0066] 较佳实施例中，为了便于区分，三个反射光环采用三种不同颜色来区分，从而更加精确的辨认瓶口缺陷的位置。\n[0067] 较佳实施中，处理单元3还包括：光线补偿单元，用于当反射光环整体光线比较弱时，对其进行光线补偿，使其比较清晰，容易判断；另外，处理单元3还包括：白色像素值的阈值重新确定单元，用于当反射光环整体比较粗时，重新确定小区域的白色像素值的阈值范围。\n[0068] 较佳实施例中，瓶口缺陷的检测装置后面的输送装置上还设置有剔除装置，将瓶口不合格的瓶子自动剔除。\n[0069] 此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。