[发明专利]一种全方位PET瓶盖防盗环缺陷的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化检测技术领域，具体涉及一种全方位PET瓶盖防盗环缺陷的检测方法。

背景技术

目前，食品的安全问题越来越受到政府和国民的关注。在现有的啤酒、饮料和药品的生产过程中，都要求灌装容器满足相应的质量标准，在生产的每一个环节都要进行严格的检测，一旦出现不合格的瓶口，则不但影响生产厂家的声誉，而且由于瓶口与消费者的亲密接触，可能会造成使用者受伤，导致消费者的切身利益受到损失。其中，密封性是否完好是PET瓶包装中非常重要的指标之一，不但直接影响PET瓶内部食品的质量，也影响产品外观，因此对瓶盖状态的检测有着非常重要的意义。而防盗环作为PET瓶未开启的标志，直接影响产品的密封性和外观。防盗环缺陷主要是由于在旋盖过程中扭力或者灌装压力不合适导致的，而缺陷的表现主要有架桥点断开、防盗环断裂、防盗环缺失和防盗环内卷等，防盗环缺陷检测难点在于缺陷发生的位置和表现形式不确定。目前的基于前置光检测防盗环缺陷的方法，存在需要很多个工位或者复杂的镜面成像才能实现全方位的检测，结构复杂，稳定性差，大大增加了硬件的复杂度和成本，在检测系统中存在视角盲区的问题，影响了检测精度。

发明内容

本发明的目的是：提供一种成本低、检测精度高、无盲区的全方位PET瓶盖防盗环缺陷的检测方法。

本发明的技术方案是：一种全方位PET瓶盖防盗环缺陷的检测方法，包括以下步骤：

（一）将待测PET瓶通过输送带移动，通过第一检测柜的正面光检测工位Ⅰ、正面光检测工位Ⅱ，第二检测柜的背光检测工位Ⅰ和背光检测工位Ⅱ；所述正面光检测工位Ⅰ包括相机A1和光源Ⅰ，正面光检测工位Ⅱ包括相机A2和光源Ⅱ，背光检测工位Ⅰ包括相机B1和均匀面光Ⅰ，背光检测工位Ⅱ包括相机B2和均匀面光Ⅱ；相机A1和相机A2分别设置在瓶盖两侧，采用前置光成像，相机A1和相机A2观测角度水平，高度和待检测PET瓶盖适配环高度一致，光源Ⅰ放置于相机A1上方或下方，和瓶盖与相机A1连线对称位置，斜下或斜上角度照射瓶盖区域；光源Ⅱ放置于相机A2上方或下方，和瓶盖与相机A2连线对称位置，斜下或斜上角度照射瓶盖区域；相机B1和相机B2分别设置在瓶盖两侧，采用背光成像，相机B1和相机A1同一角度，相机B1观测角度水平，高度和待检测PET瓶盖适配环高度一致，均匀面光Ⅰ放置在瓶盖和相机B1连线的正后方；相机B2和相机A2同一角度，相机B2观测角度水平，高度和待检测PET瓶盖适配环高度一致，均匀面光Ⅱ放置在瓶盖和相机B2连线的正后方；

（二）将相机A1和相机A2取得的前置光图像输入图像处理系统进行图像处理，包括以下工艺步骤：

1、瓶盖顶部定位：通过获取接近瓶盖边缘位置的两侧顶部轮廓获得瓶盖的位置和姿态；将图像按照图像中心为旋转中心，以求取的直线倾角为角度对原图像进行旋转后，通过动态二值化获取瓶盖区域的定位后图像；

2、均衡化处理：采用圆柱表面光照二次曲线模型对定位后图像的瓶盖表面亮度进行修正，获得均衡化图像；

3、缺陷特征提取和缺陷判决：桥接区域采用局部动态二值化对获得的均衡化图像进行区域分割，并进行形态学开运算将原本断开的缺陷区域连接起来，提取在Y方向上的梯度响应，当梯度响应和缺陷面积、长度大于给定的阈值，则判断有断桥出现；防盗环区域采用局部动态二值化的分割算法，对均衡化图像的缺陷区域进行提取，当缺陷面积大于给定阈值后，判定为防盗环异常；

（三）将相机B1和相机B2取得的背光图像输入图像处理系统进行图像处理，包括以下工艺步骤：

1、适配环定位：将图像和检测区域进行相应的变换，将防盗环检测框放置在瓶盖的桥接位置；

2、缺陷特征提取和缺陷判决：提取瓶盖Y方向上的边缘响应并进行二值化，当边缘响应的区域大于给定阈值，则判定当前区域内有防盗环缺陷存在；

（四）通过与图像处理系统连接的剔除装置对步骤（二）和步骤（三）中PET瓶盖防盗环缺陷的瓶子剔除。

进一步的，所述步骤（二）中利用Sobel算子提取在Y方向上的梯度响应，步骤（三）中利用Sobel算子提取在Y方向上的边缘响应。

所述第一检测柜内的正面光检测工位Ⅰ和正面光检测工位Ⅱ采用异步成像。

本发明的有益效果是：