一种利用反射获取容器外表面图像的检测装置及方法与流程

1.本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种利用反射获取容器外表面图像的检测装置及方法。


背景技术：

2.在食品、饮料以及药品等自动化生产线上，往往需要在塑料等材质的容器外表面附上图文等展示信息，不仅提升产品美观度，还能够表明信息。此类展示的呈现方式主要采用贴标、套标及印刷等，但无论采用哪种方式，容器外表面图像的质量将直接影响产品的销售及使用，因此对容器外表面图像的检测是必不可少的步骤，其中容器外表面检测内容包括标签的歪标、空标、高标、底标及印刷不良等缺陷。
3.现有的外表面检测是利用多相机多角度的方式，来获取容器不同角度对应的外表面图像，最后对各角度的外表面图像进行分析，以获得检测结果。可见，这种检测方式需要多个相机，并且后续还需对各角度的外表面图像进行逐一分析，其不仅造成检测成本的增加，还加大了后续分析的难度。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种有效降低检测成本，并提升检测容器通用性的利用反射获取容器外表面图像的检测装置及方法。
5.根据本发明的一个目的，本发明提供一种利用反射获取容器外表面图像的检测装置，包括：
6.一定位治具，所述定位治具的外壁上形成有一台阶部，容器从所述定位治具的一端套设于所述定位治具外并抵接于所述台阶部上；
7.一光组件，所述光组件用于提供光源；
8.一反射元件，所述反射元件具有一环形镜面，所述环形镜面环绕于所述容器周围，以使所述容器外表面360
°
的反射于所述环形镜面上；
9.一相机，所述相机与所述环形镜面相对，拍摄所述环形镜面以形成所述容器的外表面图像。
10.作为优选的技术方案，所述定位治具有一治具内端和一治具外端，所述容器从所述治具内端定位于所述定位治具上，所述相机朝向所述治具内端。
11.作为优选的技术方案，所述相机与所述定位治具同轴设置。
12.作为优选的技术方案，所述光组件包括：
13.一内置光源，所述定位治具还具有一贯穿所述治具内端和所述治具外端的治具通孔，所述内置光源设置于所述治具通孔内。
14.作为优选的技术方案，所述光组件包括：
15.一外置光源，所述外置光源具有一环形光源部，所述外置光源以远离所述定位治具的方式靠近所述相机，以使所述环形光源部环绕并朝向所述定位治具。
16.作为优选的技术方案，所述反射元件以向外扩大的方式套设于所述定位治具上，所述环形镜面以内凹的方式形成于所述反射元件与所述容器相对的内表面上。
17.作为优选的技术方案，所述容器包括多边型杯或圆型杯。
18.根据本发明的另一目的，本发明还提供一种利用反射获取容器外表面图像的检测方法，包括：藉由至少一光组件将容器的外表面360
°
的反射于所述反射元件的环形镜面上，并藉由一相机拍摄所述环形镜面以形成所述容器的外表面图像。
19.与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
20.所述容器外表面360
°
的反射于所述环形镜面上，以使所述容器外表面的全部内容反射于所述环形镜面上，以供在所述环形镜面上呈现连续地且反应所述容器外表面各个角度的反射内容，然后通过一所述相机拍摄所述环形镜面上反射内容，以形成所述容器的外表面图像。相对于现有技术中多角度多相机的方式，不仅提升获取效率，还有效降低成本，并且形成的所述容器的外表面图像能够直接反应所述容器外表面连续呈现的内容，相对于现有技术逐一分析多张反应不同角度的图像来说，不仅提升分析效率，还有效降低分析难度。另外通过更换所述定位治具的形状，可适用于不同形状的容器，提升通用性，可广泛应用于食品、饮料和药品等包装领域。
21.以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
22.图1为本发明所述利用反射获取容器外表面图像的检测装置的结构示意图；
23.图2为本发明所述利用反射获取容器外表面图像的检测装置的后视图；
24.图3为本发明所述定位治具的剖视图。
25.图中：100利用反射获取容器外表面图像的检测装置、110定位治具、111治具内端、112治具外端、113治具通孔、1141定位部、1142固定部、1143台阶部、120光组件、121内置光源、122外置光源、1221环形光源部、130反射元件、131环形镜面、140相机、200容器。
具体实施方式
26.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
27.如图1和图2所示，所述利用反射获取容器外表面图像的检测装置100，包括：
28.一定位治具110，所述定位治具110用于定位容器200；
29.一光组件120，所述光组件120用于提供光源；
30.一反射元件130，所述反射元件130具有一环形镜面131，所述环形镜面131环绕于所述容器200周围，以使所述容器200外表面360
°
的反射于所述环形镜面131上；
31.一相机140，所述相机140与所述环形镜面131相对，拍摄所述环形镜面131以形成所述容器200的外表面图像。
32.所述容器200外表面360
°
的反射于所述环形镜面131上，以使所述容器200外表面的全部内容反射于所述环形镜面131上，以供在所述环形镜面131上呈现连续地且反应所述
容器200外表面各个角度的反射内容，然后通过一所述相机140拍摄所述环形镜面131上反射内容，以形成所述容器200的外表面图像。相对于现有技术中多角度多相机的方式，不仅提升获取效率，还有效降低成本，并且形成的所述容器200的外表面图像能够直接反应所述容器200外表面连续呈现的内容，相对于现有技术逐一分析多张反应不同角度的图像来说，不仅提升分析效率，还有效降低分析难度。
33.值得注意的是，所述容器200的外表面图像用于反映所述容器200外表面的全部内容，包括但不限于标签、图文等，本发明利用反射所述容器200的外表面，并藉由一相机140拍摄得到所述容器200的外表面图像。
34.如图1至图3所示，所述定位治具110有一治具内端111和一治具外端112，所述容器200从所述治具内端111定位于所述定位治具110上，所述相机140朝向所述治具内端111。
35.所述定位治具110从所述治具内端111至所述治具外端112方向，其分为一定位部1141和一固定部1142，以及形成于所述定位部1141和所述固定部1142之间的台阶部1143。其中所述容器200具有一开口，其从所述治具内端111方向套设于所述定位部1141上，并抵接于所述台阶部1143上，以使所述容器200定位于所述定位治具110上。
36.具体地，所述定位部1141与所述容器200的形状相一致，以使所述容器200的内壁抵接于所述定位部1141的外壁上。例如当所述定位部1141呈锥台状，其可用于定位呈锥台状的所述容器200，或者当所述定位部1141呈四棱柱，则其可用于定位呈四棱柱的所述容器200。因此通过更换所述定位部1141的形状，可定位相应形状的所述容器200，进而提升通用性，利于推广应用。
37.所述容器200包括多边型杯或圆型杯等，可应用于食品、化妆品、饮料或医药等包装领域，食品包括酸奶等。其中所述多边型包括立方体、四棱柱、三棱柱或长方体等，所述圆型包括圆柱、圆台或锥台等。
38.如图3所示，所述反射元件130以向外扩大的方式套设于所述定位治具110上，所述环形镜面131以内凹的方式形成于所述反射元件130与所述容器200相对的内表面上。
39.具体地，所述反射元件130套设固定于所述固定部1142外，所述反射元件130以向外扩大的方式向所述治具内端111方向延伸，以使所述反射元件130形成向所述治具内端111开口的喇叭状。此时所述环形镜面131呈凹型，并位于所述反射元件130与所述容器200相对的内表面上，其中所述环形镜面131的尺寸，以及所述环形镜面131与所述定位治具110之间的位置距离只要满足定位于所述定位部1141上的容器200，其外表面能够全部反射于所述环形镜面131即可。
40.继续参考图1和图2，所述相机140以一距离设置于所述定位治具110的一侧，并且所述相机140的镜头朝向所述治具内端，即所述相机140的镜头能够与所述环形镜面131相对，进而对所述环形镜面131反射的内容进行拍摄。
41.所述相机140与所述定位治具110之间的距离，由所述环形镜面131是否位于所述相机140的焦距范围内决定的，即要求所述环形镜面131位于所述相机140的焦距范围内，这样所述相机140才能拍摄所述环形镜面131发射的全部内容，避免内容不完整，而影响后续的分析。
42.另外所述相机140与所述定位治具110同轴设置，即所述相机140位于所述环形镜面131和所述容器200的中心上，以获取正中的图像，进一步避免所述相机140无法全部拍摄
所述环形镜面131的内容。
43.如图2和图3所示，所述光组件120包括：
44.一内置光源121，所述定位治具110还具有一贯穿所述治具内端111和所述治具外端112的治具通孔113，所述内置光源121设置于所述治具通孔113内。
45.具体地，所述内置光源121套设于所述固定部1142，其透过所述容器200的底壁，为所述相机140提供照明。其中所述容器200可采用透光材质制成，例如pp、ps、pe、pla等塑料材质。
46.如图1和图2所示，所述光组件120包括：
47.一外置光源122，所述外置光源122具有一环形光源部1221，所述外置光源122以远离所述定位治具110的方式靠近所述相机140，以使所述环形光源部1221环绕并朝向所述定位治具110。
48.所述外置光源122呈环形，并且所述相机140位于所述外置光源122的中心，以使所述环形光源部1221同时环绕于所述定位治具110、所述相机140和所述容器200的周围。其中所述外置光源122为所述相机140，以及所述容器200能够反射于所述环形镜面131提供照明，提升图像获取的清晰度，进而提升后续分析的准确度。
49.所述内置光源121和所述外置光源122可根据现场环境以及使用需求，来选择启闭。例如所述内置光源121和所述外置光源122均开启，此时所述光组件120的照明效果最强，另外所述内置光源121和所述外置光源122的亮度可调节，进一步提升使用性能。
50.综上所述，所述容器200外表面360
°
的反射于所述环形镜面131上，以使所述容器200外表面的全部内容反射于所述环形镜面131上，以供在所述环形镜面131上呈现连续地且反应所述容器200外表面各个角度的反射内容，然后通过一所述相机140拍摄所述环形镜面131上反射内容，以形成所述容器200的外表面图像。相对于现有技术中多角度多相机的方式，不仅提升获取效率，还有效降低成本，并且形成的所述容器200的外表面图像能够直接反应所述容器200外表面连续呈现的内容，相对于现有技术逐一分析多张反应不同角度的图像来说，不仅提升分析效率，还有效降低分析难度。另外通过更换所述定位治具110的形状，可适用于不同形状的容器200，提升通用性，可广泛应用于食品、化妆品、饮料和药品等包装领域。
51.本发明还提供了一种利用反射获取容器外表面图像的检测方法，包括：藉由至少一光组件120将容器200的外表面360
°
的反射于所述反射元件130的环形镜面131上，并藉由一相机140拍摄所述环形镜面131以形成所述容器200的外表面图像。
52.利用一所述反射元件130呈现一反应所述容器200外表面全部的反射内容，然后通过一相机140拍摄呈现反射内容的环形镜面131，并形成相应的所述容器200的外表面图像，以待后续检测分析，相对于现有技术中多角度多相机的方式，不仅提升获取效率，还有效降低成本。
53.在获得所述容器200的外表面图像后，利用计算机比对外表面图像与基准图像，来给出相应的检测结果。若两者一致，则检测结果为合格，若两者不一致，则检测结果为不合格。其中是否合格指的是所述容器200的标签是否存在歪标、空标、高标、底标及印刷不良等缺陷。相对于现有技术逐一分析多张反应不同角度的图像来说，不仅提升分析效率，还有效降低分析难度。
54.所述光组件120包括一内置光源121和/或一外置光源122，为所述容器200反射和所述相机140提供照明，增加图像获取的清晰度，进而提升后续分析的准确度。
55.以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利采用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。