玻瓶破损缺陷检测系统及检测方法与流程

1.本发明涉及玻瓶产品缺陷检测技术领域，尤其涉及一种玻瓶破损缺陷检测系统及检测方法


背景技术：

2.目前，在检测玻瓶的破损缺陷时，如玻瓶的裂纹、缺口以及气泡等缺陷时，传统的灯检机检测手段均存在检测结果准确性较差的问题。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是提供一种可提高检测结果准确性的针对用于检测玻瓶的破损缺陷检测系统。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻瓶破损缺陷检测系统，包括图像采集装置和背光源，在图像采集装置的正前方为被检测玻瓶的检测工位，被检测玻瓶在检测工位处能够绕其瓶轴线旋转，所述背光源包括主背光源和次背光源，主背光源和次背光源相对于同一个检测工位为错开设置，并且主背光源和次背光源采用颜色不同的光。
5.进一步的是：图像采集装置设置于所对应的检测工位的正前侧，主背光源设置于对应的检测工位的正背侧，次背光源设置于主背光源左右两侧的任意一侧。
6.进一步的是：主背光源只设置有一个，次背光源设置有两个，并且在主背光源的左右两侧分别设置有一个次背光源。
7.进一步的是：并且主背光源和次背光源采用颜色不同的单色光。
8.进一步的是：主背光源和次背光源的颜色分别取自红、绿、蓝三种单色光中的其中一种。
9.进一步的是：图像采集装置为rgb相机。
10.进一步的是：所述图像采集装置设置有至少两个，两个图像采集装置沿被检测玻瓶的输送线方向间隔分布设置并且每个图像采集装置对应一个检测工位，每个图像采集装置位于其所对应的检测工位的正前侧，在每个检测工位的正背侧分别设置有一个主背光源，同时每个检测工位的正背侧的那个主背光源作为该检测工位上游和/或下游相邻的检测工位的次背光源。
11.另外，本发明还提供一种采用上述本发明所述的玻瓶破损缺陷检测系统的检测方法，在被检测玻瓶在检测工位处绕其瓶轴线旋转的过程中，在同时开启主背光源和次背光源作为背光源的光照条件下，通过图像采集装置连续采集多张图像信息；然后通过对多张图像信息进行图像处理后判断被检测玻瓶是否存在破损缺陷。
12.进一步的是：玻瓶破损缺陷检测方法应用于检测瓶体底壁部分。
13.进一步的是：玻瓶破损缺陷包括裂纹、缺口和气泡中的至少一个。
14.本发明的有益效果是：本发明通过采用至少两种颜色不同的光作为被检测玻瓶的背光源，并且不同背光源从不同的方位对被检测玻瓶进行打光，进而当被检测玻瓶存在相
应的破损缺陷时，由于在破损缺陷处对光线会产生不确定角度的散射作用，这样即可在一定的角度情况下通过图像采集装置在破损缺陷处采集到与周围无破损缺陷的区域所不同颜色的图像信息，这样可非常便于对所采集的图像信息进行图像处理后判断被检测玻瓶是否存在破损缺陷，以此可有效地提高针对破损缺陷的检测准确性。
附图说明
15.图1为本发明所述的玻瓶破损缺陷检测系统的一种示例的俯视图；
16.图2为图1的侧视图；
17.图3为瓶底部的破损缺陷产生的光线散射示意图；
18.图4为在输送线上间隔设置多组检测工位的示意图；
19.图中标记为：图像采集装置1、被检测玻瓶2、检测工位3、瓶轴线21、主背光源4、次背光源5、破损缺陷6。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
21.需要说明，若本发明中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。
22.如图1至图4中所示，本发明所述的玻瓶破损缺陷检测系统，包括图像采集装置1和背光源，在图像采集装置1的正前方为被检测玻瓶2的检测工位3，被检测玻瓶2在检测工位3处能够绕其瓶轴线21旋转，所述背光源包括主背光源4和次背光源5，主背光源4和次背光源5相对于同一个检测工位3为错开设置，并且主背光源4和次背光源5采用颜色不同的光。本发明在检测瓶体玻瓶破损缺陷时，被检测玻瓶2将位于检测工位3处，然后同时将主背光源4和次背光源5开启为被检测玻瓶2提供背光光照作用，然后通过图像采集装置1采集被检测玻瓶2的图像信息，之后通过对图像信息进行相应的算法处理后判断是否存在破损缺陷。
23.本发明中，采用至少两种颜色不同的光作为被检测玻瓶的背光源，并且通过设置主背光源4和次背光源5相对于同一个检测工位3为错开设置，以此使得不同颜色的背光源从不同的方位对被检测玻瓶2进行打光，进而当被检测玻瓶2存在相应的破损缺陷6时，由于在破损缺陷6处对光线会产生不确定角度的散射作用，这样即可在一定的角度情况下图像采集装置1可在破损缺陷处采集到与周围无破损缺陷的区域所不同颜色的图像信息，这样可非常便于对所采集的图像信息进行图像处理后判断被检测玻瓶2是否存在破损缺陷，以此可有效地提高针对破损缺陷的检测准确性。
24.当然，由于破损缺陷6处会对光线会产生不确定角度的散射，因此本发明中的被检测玻瓶2在处于检测工位3的位置时可进行自旋，即被检测玻瓶2在检测工位3处可以绕其瓶轴线21旋转，这样在进行图像信息的采集时，可在被检测玻瓶2旋转的过程中采集多张图像信息，这样即可确保有对应角度下所采集的图像信息能够准确的采集到破损缺陷6所散射的次背光源5对应的颜色信息。当然，理论上在被检测玻瓶2旋转的过程中所采集的图像数
量越多、相邻两次拍照之间的时间间隔越短，则检测结果越精确。
25.另外，目前市场上对于被检测玻瓶2的旋转驱动方式及其结构已经有非常多的设备可以实现，因此本发明中完全可以采用目前已有的常规机构实现被检测玻瓶2的旋转驱动，如可以采用专利公开号为cn211577002u的专利文献中所公开的“灯检机的夹爪旋转机构和灯检机的旋瓶装置”中的相应旋转机构；故本发明中不在详细赘述。
26.另外，本发明中设置主背光源4和次背光源5相对于同一个检测工位3为错开设置，这样设置的目的是使得主背光源4和次背光源5能够从不同的方位对被检测玻瓶2进行背光打光，如附图3中所示，设置主背光源4为蓝色光并位于对应的检测工位3的正背侧，同时设置次背光源5为红色光并位于主背光源4的右侧平齐位置，这样主背光源4的蓝色光将正对被检测玻瓶2的被测进行背光打光，而次背光源5则为从被检测玻瓶2的背部的侧方以倾斜的方向朝向被检测玻瓶2进行背光打光。
27.另外，为了便于后期图像处理，本发明中的进一步可优选设置主背光源4和次背光源5采用颜色不同的单色光；例如主背光源4和次背光源的颜色分别取自红、绿、蓝三种单色光中的其中一种，入上述中设置主背光源4为蓝色光，同时设置次背光源5为红色光。
28.不失一般性的，本发明中的主背光源4和次背光源5均可采用为面光源。并且参照附图中所示，本发明可将主背光源4设置于对应的检测工位3的正背侧，将次背光源5设置于主背光源4左右两侧的任意一侧；或者可同时设置有两个次背光源5，这样可将两个次背光源5分别设置于主背光源4的左右两侧。当然，在设置有两个次背光源5对应一个检测工位3的情况下，两个次背光源5可以设置为同一种颜色的单色光或者设置为两种不同颜色的单色光。
29.另外，本发明中的图像采集装置1为用于对被检测玻瓶2进行图像采集的设备。具体可采用常规的相机即可，如采用常规的rgb相机，其可将被检测玻瓶2的图像信息采集后输送给相应的控制系统，有控制系统对所采集的图像进行算法处理后判断相应的被检测玻瓶2是否存在破损缺陷。
30.另外，当本发明中的图像采集装置1采用rgb相机时，本发明中的主背光源4和次背光源的颜色优选为分别取自红、绿、蓝三种单色光。这样设置的好处是更利于后期对图像进行算法处理。
31.另外，更为具体的，参照附图4中所示，本发明中进一步可将本发明所述的玻瓶破损缺陷检测系统应用于输送线上进行在线检测，整个玻瓶破损缺陷检测系统可安装在被检测玻瓶2的输送线的同步跟踪机构上，在进行检测时玻瓶破损缺陷检测系统通过同步跟踪机构与沿输送线输送的被检测玻瓶2同步移动，并在检测完成上一组被检测玻瓶2后将玻瓶破损缺陷检测系统快速复位后进行对下一组被检测玻瓶的检测。更具体的，为进一步提高检测效率，本发明中可在玻瓶破损缺陷检测系统内将图像采集装置设置有至少两个，两个图像采集装置1沿被检测玻瓶2的输送线方向间隔分布设置并且每个图像采集装置1对应一个检测工位3，每个图像采集装置1位于其所对应的检测工位3的正前侧，在每个检测工位3的正背侧分别设置有一个主背光源4，同时每个检测工位3的正背侧的那个主背光源4作为该检测工位3上游和/或下游相邻的检测工位3的次背光源。这样一来，即可通过设置多个检测工位3实现一次性对多个被检测玻瓶2进行同时检测；而且，在检测过程中，某一个检测工位3正背侧的那个主背光源4一方面可作为该检测工位3处的被检测玻瓶2的主背光源4，同
时也可作为该检测工位3上游侧和/或下游侧的检测工位3处的被检测玻瓶2的次背光源5。
32.另外，本发明还提供一种玻瓶破损缺陷检测方法，为采用采用上述本发明所述的玻瓶破损缺陷检测系统，将被检测玻瓶2至于对应的检测工位3处，然后在检测工位3处使被检测玻瓶2绕其瓶轴线21旋转，并在旋转的过程中，在同时开启主背光源4和次背光源5作为背光源的光照条件下，通过图像采集装置1连续采集多张图像信息；然后通过对多张图像信息进行图像处理后判断被检测玻瓶2是否存在破损缺陷。当然，不失一般性的，相邻两张图像信息采集之间理论上会存在一定的时间间隙，并且理论上在被检测玻瓶2旋转的过程中所采集的图像数量越多、相邻两次拍照之间的时间间隔越短，则检测结果越精确。其中，被检测玻瓶2绕其瓶轴线21旋转的目的是为了使得旋转过程中当被检测玻瓶2转动到特定的角度下时，若该被检测玻瓶2上被检测的部位存在破损缺陷时，该破损缺陷处能够将次背光源5的光线有效的反射或者折射后传递至对应的图像采集装置，进而确保能够有效地被检测玻瓶2的破损缺陷。
33.瓶轴线21指的是被检测玻瓶2的底端至顶端之间的方向对应的被检测玻瓶2的中线，并且通过绕该瓶轴线21转动后，可使得被检测玻瓶2的整个周壁能够被同一个图像采集装置2通过多次图像采集后全覆盖。
34.更具体的，本发明所述的玻瓶破损缺陷检测方法，尤其适用于应用在检测瓶体底壁部分22。其中所谓瓶体底壁部分22，如附图4中所示，指的是瓶体底部的实体玻璃材质部分，这是因为瓶身部分，由于其内部存在空腔结构，因此背光源的光照到瓶身时容易收到内部空腔的过渡影响，而影响图像采集的结果准确性。
35.另外，本发明中的玻瓶破损缺陷检测方法，其中玻瓶破损缺陷包括但不限于裂纹、缺口和气泡等缺陷；其中尤其适用于对裂纹的缺陷检测。
36.另外，本发明中的玻瓶破损缺陷检测方法，所检测的瓶体的形状也并不限于附图中所示的横截面为圆形的瓶体，也可适用于对不规则的瓶体，例如应用于横截面为椭圆形的玻瓶的检测。