[发明专利]空瓶瓶底缺陷的检测方法及基于DSP的空瓶瓶底缺陷检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空瓶瓶底缺陷的检测方法及基于DSP的空瓶瓶底缺陷检测装置，尤其适用于皇冠啤酒瓶。

背景技术

目前啤酒、饮料生产企业越来越重视产品的质量，然而目前啤酒、饮料生产线的瓶子的质量、外观和清洁度还远远达不到人们所期望的目标，特别是目前啤酒行业对于啤酒瓶进行重复洗涤再利用的回收瓶，更是千姿百态，五花八门，所以在洗瓶机洗涤后、灌装前需要进行检测分拣出不合格的瓶子，而在检测项目中通常都会包括瓶底是否有缺损这一项。

传统的生产线空瓶检验方式是人工完成，瓶子通过安装在输送链道旁边的灯光检验箱时，肉眼进行观察，发现不合格瓶子进行手工拿出。这种人工检测标准模糊，在相当程度上受人为因素的影响，不能保持恒定的标准，并且检测精度低，速度慢。随着现代高速灌装线的发展，人眼在检测环节中的劣势更加凸出，比如：由于长时间的重复工作，眼睛容易疲劳及长时间工作会产生误差，就算这些差距都规避掉，一个极富有经验的检测员工也不可能超越一台性能普通的视觉检测设备。

而现有的某些啤酒瓶底检测处理方法是通过相机拍摄瓶底图像，检测算法在通用的工控机和图像处理软件平台上运行来实施的。通用的工控机由于操作系统的分时特性，使得处理程序不能够保证硬实时性，从而会出现检测超时或漏检现象，进而使剔除判断系统产生紊乱。

发明内容

本发明的目的是提供一种容易实现自动化、识别准确、工作效率高的一种空瓶瓶底缺陷的检测方法；

本发明的另一目的是提供一种自动化、识别准确、工作效率高的一种基于DSP的空瓶瓶底缺陷检测装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种空瓶瓶底缺陷的检测方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

1)、图像预处理

调整图像的灰度平均值，使整副图像的亮度稳定在一定的范围之中；

2)、做边缘提取

对图像施加Sobel算子得到瓶底图像边缘图；

3)、实现图象的分割

选取合理的边缘点和圆心，然后得到瓶底图象实际的中心点和半径值，从而实现了图象的定位，再利用中心点和得到的边缘点拟合出的圆将图像分割为若干区域；

4)、判断分割出的区域内是否有污物；

5)、根据判断结果决定是否需要剔除。

其中步骤3)中将瓶底图象分割成三个区域：a、中心比较平坦的部分为一个圆形区域；b、中心圆域与防滑纹之间，倾斜角度较大的为一个环形区域；c、含有防滑纹的环形区域。

一种基于DSP的空瓶瓶底缺陷检测装置，其特别之处在于，包括可使待检测空瓶在检测区域内瓶口和瓶底部分均悬空的传送机构，在检测区域内安装有相应的光电传感器，在检测区域内的瓶口位置上方安装有相机，在该相机镜头和瓶口位置之间安装有偏光滤镜，在检测区域内的瓶底位置下方安装有光源，在该光源和瓶底位置之间安装有与前述偏光滤镜配合的偏光板；还包括一控制器，前述光电传感器与该控制器的I/O端口电连接从而传送空瓶的位置触发信息，该控制器的I/O端口分别与相机和光源的控制端电连接从而点亮光源并拍照；前述相机的图像输出端与一模数转换器的输入端电连接从而转换成数字图像，该模数转换器的输出端与一CPLD电连接，该CPLD外接两片存储器并与一DSP电连接从而将接收到的图像保存到一片存储器后将其输出至DSP进行缺陷判断，同时通过另一片存储器接收新的图像待DSP处理完毕后再次进行切换；前述DSP的输出端与空瓶剔除机构电连接。

其中控制器是PLC。

其中在检测区域内的瓶口和瓶底处置旁分别安装有相应的光电传感器，该光电传感器均与所述控制器的I/O端口电连接从而分别传送瓶口和瓶底的位置触发信息。

其中传送机构是夹持待检测空瓶两侧的传送带。

其中光源是带有频闪控制器的LED光源，该频闪控制器与所述控制器的I/O端口电连接。

其中偏光板靠近瓶底位置的一侧依次覆盖有防水密封层和PMMA塑料，或者在偏光板与瓶底位置之间安装有保护玻璃。

本发明提供的检测方法能够很容易的应用在检测设备中，从而实现对空瓶瓶底缺陷的高速、高识别率的自动化检测。由于采用了针对国内玻璃瓶特色的独特的图象处理算法的组合，拥有适应性强、处理速度快的特点，非常适合高速生产流水线上的玻璃瓶的在线检测。

本发明提供的检测装置结构简单，能够自动化、高效率的对存在缺陷的不合格瓶进行正确的剔除。在高速生产线上采用了机器视觉的方式进行自动检测，克服了人眼检测中存在的主观性影响和易疲劳、效率低的缺陷，提高了检测的准确性和生产效率。