[发明专利]一种基于机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置和方法

权利要求书

1.一种机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，测量装置由硬件装置和软件系统两部分组成，其特征在于： 

硬件装置由4个模块组成：仪器支架、光源和相关附件、图像采集装置、计算机系统，仪器支架包括安装在支架底座（1）上面的支架管（2），在支架管上面安装有相机架（3）及光源架（4），黑色挡板（13）固定在光源上方；图像采集装置相机（6）及镜头（7）固定在相机架上，计算机（8）和相机（6）通过数据传输线（9）连接在一起，在支架底座（1）上放有黑色背景板（10），仪器支架、光源和相关附件、图像采集装置均置于黑色暗箱（11）中，其特征在于，光源（5）方向朝上固定在光源架上；光源表面有一层黑色挡板，黑色挡板中间有一个圆形小孔，其直径比瓶颈处直径略大，使玻璃瓶口穿过挡板小孔，并将玻璃瓶位置限制在该小孔内防止左右晃动，穿过挡板的瓶口唇部与软质黑色弹性垫片连接； 

软件系统主要包括：图像采集、图像处理、数据显示、结果保存。 

2.根据权利要求1所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，相机架和光源架之间可根据瓶口大小上下调节为固定距离。 

3.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，光源为可调亮度、白色光源。 

4.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，光源为LED光源。 

5.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，光源为环形光源。 

6.根据权利要求6所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，LED灯珠与垂直方向有一个固定角度。 

7.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，其特征在于，光源置于玻璃瓶的瓶上端与瓶口唇部平齐。 

8.一种基于机器视觉的透明玻璃瓶口内外径检测方法，其特征在于，检测方法步骤如下： 

A、利用一种基于机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量装置，将待测玻璃瓶口通过与玻璃瓶口配套的垫片将玻璃瓶自由悬挂在挡板之上，稳定之后相机对其瓶口进行图像采集； 

B、采集得到的图像进行预处理、边缘滤波、形态学处理、特征提取、去除周围干扰点等操作，最后提取图像中瓶口内外径的边缘曲线； 

C、通过提取玻璃瓶口的内外径边缘曲线，获得瓶口内外径平均直径、内外径的最大值、最小值范围及其圆度值，通过测量值与瓶子设计尺寸进行比较，判断该玻璃瓶瓶口是否合格。如果瓶口内径、外径的尺寸两者或其中之一超出设计尺寸的公差范围，则该瓶子判为不合格产品。 

D、检测完成后，进行下一个玻璃瓶口的检测，重复步骤A－C；所有瓶子检测完成后退出程序。 

9.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量方法，其特征在于，光源的打光方式为下打光，打光方向为向内向上，利用光在玻璃材质上折射和透射原理，使玻璃瓶口边缘变为高亮区域， 进而获得比较清晰的边缘轮廓图像。 

10.根据权利要求1或2所述的机器视觉的透明玻璃瓶口内外径测量方法，其特征在于，利用玻璃瓶自身重力使其悬挂于光源上面的黑色挡板上，处于一种自由状态。