[发明专利]一种基于光学相干断层扫描图像的真空包装漏气检测方法

说明书

本发明公开了一种基于光学相干断层扫描图像的真空包装漏气检测方法。针对抽真空后物品包装，包装包括包覆于物品两侧的两层膜型结构，通过光学相干断层扫描采集获取包装内空间位于物品周围附近且位于非物品所在处的两层膜型结构的OCT图像，利用OCT图像处理分析获得包装内空间的两层膜型结构的关系，进而进行真空包装漏气检测。本发明可以弥补现有压差法、真空衰减测试法、CO2示踪气体法和超声波测试法等真空包装泄露测试法存在的设备体积大，检测时间长，附加设备设施要求高等缺点，通过对包装层快速成像完成漏气判别，提高了后期真空包装泄露检测的准确性和普适性。

技术领域

本发明涉及了一种基于光学相干断层扫描图像的真空包装漏气检测方法，尤其是涉及了一种OCT图像中包装层定位和漏气判别方法。

背景技术

对于真空包装中气体含量变化及泄露情况的快速无损检测，目前国内外普遍使用GB/T15171《软包装件密封性能试验方法》和ASTM D3078《起泡法测定软包装泄漏的标准试验方法》中的标准方法。目前对真空包装泄露检测普遍采用压差法，即根据“在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比”的定律，采用注水及液位分析来检测。使用的设备为真空包装残氧/泄露检测仪，将待测包装物体放入计量筒，注水至指定的位置，对试验桶进行抽真空，最后通过液位分析、气泡观察及相关换算，得出包装袋内残余的气体量或观测泄露。

其他的真空包装泄露测试方法还有：真空衰减测试法、CO2示踪气体法和超声波测试法。上述4种类方法，除超声波法外，均需要构建大体积的测试腔体，分别配置大型泵体或气源。超声波法泄露的湍流在漏孔附近会产生一定频率的声波，利用超声波具有指向性探测泄露位置。

发明内容

为了解决背景技术中提出的问题，本发明所提供一种基于光学相干断层扫描图像的真空包装漏气检测方法。本发明利用光学相干断层扫描技术检测包装材料不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到包装材料的断层图像。通过断层扫描图像检测可以做到真空包装的完全非接触式检测，不存在水等液体浸润，具有检测速度快，检测设备体积小等多个优点。

如图1所示，本发明采用的技术方案是：

针对抽真空后物品包装，包装包括包覆于物品两侧的两层膜型结构，两层膜型结构将物品包覆并且在边缘密封固接，包装内空间在物品周围被抽真空形成近似真空的腔体空间，通过光学相干断层扫描采集获取包装内空间位于物品周围附近且位于非物品所在处的两层膜型结构的OCT图像，利用OCT图像处理分析获得包装内空间的两层膜型结构的关系，进而进行真空包装漏气检测。

所述的物品为食品、日用品等任意实物物品。

方法具体包括以下步骤：

1）通过光学相干断层扫描仪采集包装内空间位于物品周围附近且位于非物品所在处（即两层膜型结构接近贴合部位）的OCT图像（光学相干断层扫描图像）；

2）OCT图像中识别定位出两层膜型结构的内表面边界；

3）计算步骤2）两层膜型结构的内表面边界在不同位置的间距，不同位置是指两层膜型结构包装内表面上的不同位置，当有某个位置间距大于阈值时，判断为该真空包装有漏气；若所有位置的间距均小于或者等于阈值时，判断该真空包装为没有漏气。

在两层膜型结构接近贴合部位，但由于可能存在漏气情况，此处的包装内部空间会可能存在空气，导致两层膜型结构并未贴近，而本发明方法即是利用光学相干断层扫描手段实现两层膜型结构的检测，解决了真空包装漏气检测困难的技术问题。

所述步骤2）具体为：

S1、制作图像匹配模板，以图像匹配模板搜索匹配整个图像，通过匹配判断检测两层膜型结构在图像中所在位置；

S2、根据两层膜型结构在图像中所在位置和每层膜型结构的已知厚度确定两层膜型结构的内表面边界（内表面即靠近物品一侧的表面）。