基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102539443A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102539443A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201110450734.6(22)申请日2011.12.29(71)申请人天津普达软件技术有限公司地址300457天津市塘沽区经济技术开发区天大科技园软件大厦S201(72)发明人南兆龙任海燕马永发孟振周昌波亢君(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人程毓英(51)Int.Cl.G01N21/896(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置及方法(57)摘要本发明属于自动检测技术领域，涉及一种基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置，待检瓶体由带有导轨的流水线传输，在导轨旁固定有五个摄像机，包括一个用于拍摄瓶口图像的前端摄像机、三个用于拍摄瓶身图像的瓶身摄像机和一个用于拍摄瓶底图像的瓶底摄像机；编码器用于感知流水线的运动节拍，到位传感器用于感知瓶体位置，由控制器根据感知的信号控制各个摄像机拍摄图像，各个摄像机拍摄的图像被送入计算机，由计算机根据图像检测待检瓶体是否存在缺陷。本发明同时提供一种采用上述装置实现的瓶身缺陷自动检测方法。本发明克服了人工目测法中主观因素的干扰和大部分盲区，能快速、准确地检出瓶身存在的缺陷，提高产品质量的检测精度和效率。CN1025394ACN102539443A权利要求书1/1页1.一种基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置，待检瓶体由带有导轨的流水线传输，其特征在于，在导轨旁固定有五个摄像机，包括一个用于拍摄瓶口图像的前端摄像机、三个用于拍摄瓶身图像的瓶身摄像机和一个用于拍摄瓶底图像的瓶底摄像机，其中，前端摄像机采用环光光源，其他四个摄像机均采用背光光源，每个瓶身摄像机的观测角度均不同；编码器固定在传动轴的末端，用于感知流水线的运动节拍，到位传感器用于感知瓶体位置，两者感知的信号被送入控制器，由控制器根据感知的信号控制各个摄像机拍摄图像，各个摄像机拍摄的图像被送入计算机，由计算机根据图像检测待检瓶体是否存在缺陷。2.一种采用权利要求1所述的装置实现的基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测方法，包括下列步骤：(1)控制器根据到位传感器和编码器的输入信号感知酱包传送线的运动节拍，并控制各个摄像机拍照；(2)摄像机拍摄的图像被送入计算机；(3)瓶口毛边缺陷的检测：对前端摄像机拍摄的图像进行预处理后，查找瓶口边缘，拟合瓶口内圆、外圆，再检测外圆外侧与内圆内侧灰度值是否在正常范围内；(4)对于瓶口打伤、瓶底打伤、瓶口缺料、成型不良缺陷的检测：根据不同的检测位置选择不同的定位方法；对检测区域进行模板匹配，相似度低于预设的阀值则判定其为不良；(5)对于瓶身气泡、瓶底气泡、瓶身黑点、破洞缺陷的检测：对被测图像进行二值化处理后，遮盖非检测区域，再使用合格图像减去被测图像，若剩余图片灰度值高于设定的阈值，则判定为不良。(6)计算机向控制器发送检测结果。2CN102539443A说明书1/3页基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置及方法技术领域[0001]本发明属于自动检测技术领域，特别是关于检测瓶身缺陷的装置。技术背景[0002]随着全球经济一体化趋势的加剧，塑料瓶制造行业对产品质量的要求也越来越高，迫使相关行业的公司和企业在产品的质量检验上投入更多的人力财力。在塑料瓶的制作过程中，瓶身的缺陷是衡量产品质量的一个重要方面。而瓶身带有不良缺陷的塑料瓶流入市场后不但会引起客户的投诉及索赔，而且给生产厂家带来难以预计的名誉和经济损失，直接影响生产厂家的市场形象，同时也损害了顾客的利益。[0003]目前进行瓶身不良的检测的主要是用人工检测，在塑料瓶生产运行过程中，不同类型的缺陷纷纷涌现出来，如气泡、缺料、黑点、打伤、成型不良等；传统检测方式，由操作工目测检查是否存在缺陷问题，并进行相应剔除。人工检测法直观，但存在较大盲区，并受主观因素影响较大，工人工作强度大，长时间工作易造成视觉疲劳，出现判断错误，影响产品的质量检测；当线体速度过快时，操作工基本无法完成检测。发明内容[0004]鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的可以适应瓶身检测的自动检测装置。本发明通过以下技术方案实现：[0005]一种基于机器视觉的瓶身缺陷自动检测装置，待检瓶体由带有导轨的流水线传输，在导轨旁固定有五个摄像机，包括一个用于拍摄瓶口图像的前端摄像机、三个用于拍摄瓶身图像的瓶身摄像机和一个用于拍摄瓶底图像的瓶底摄像机，其中，前端摄像机采用环光光源，其他四个摄像机均采用背光光源，每个瓶身摄像机的观测角度均不同；编码器固定在传动轴的末端，用于感知流水线的运动节拍，到位传感器用于感知