[发明专利]一种瓶装透明溶液微小杂质检测光学成像系统和方法

权利要求书

1.一种用于瓶装透明溶液微小杂质检测的光学成像系统，其特征在于：包括：光源、光源滤光系统、待检测容器、相机、相机滤光系统，其中光源和相机安装于待检测容器的两侧，采用背光照明，光源滤光系统安装于光源和待检测容器之间，相机滤光系统安装于相机和待检测容器之间；所述的光源滤光系统放置或粘贴于光源和待检测容器之间，分为两层，第一层为第一偏振膜，第二层为减光膜或特定波段的带通滤光膜；相机滤光系统放置或安装于相机和待检测容器之间，分为两个部分，一是分光结构，用于使单个相机同时呈现2个相互不重叠的容器的像，通过菲涅尔棱镜或半透镜实现；另一部分为偏振镜或第二偏振膜，其偏振方向与光源滤光系统的偏振方向相垂直；

当待检测容器为全透明容器时，光源为指定多种光谱组合的光源，第二层为指定光谱的带通滤光膜；而当待检测容器自身有颜色时，光源为白光光源或与待检测容器颜色相同的单光谱光源，第二层为减光膜；

光源所发出的光被分为两个部分，一部分经过减光膜或特定波段的带通滤光膜和第一偏振膜滤光，另一部分仅经过第一偏振膜滤光，前者被待检测容器内溶液透射后经过偏振镜或第二偏振膜、分光结构进入相机成像；而后者经过待检测容器内溶液透射后不能进入相机，仅能够通过待检测容器内气泡表面反射，或待检测容器内白色杂质透射或反射后才能够经过偏振镜或第二偏振膜、分光结构进入相机成像，因此，当待检测容器内仅为纯净液体时，相机所成像的待检测容器背面区域没有后者的光参与，但像中发现某区域明显存在后者的光成像，则仅有三种可能：气泡、白色杂质和瓶身划痕结石，当瓶内存在黑色杂质且可视时，在相机的像上该杂质区域为黑斑，由此可将黑色杂质准确地检测出来；

而另一方面，光源所发出的光经过第一偏振膜和第二偏振膜或偏振镜后，气泡和黑色杂质均被显著消光，仅有白色杂质、瓶身上的一些干扰可以在相机所成的像上有明显的亮斑，由此可以将白色杂质准确地检测出来；

当容器经过翻转或高速旋转后，若为同一个相机拍摄多张图像，则可以通过将没有显著运动的黑斑或白斑视为瓶身干扰，以进一步消除误检。

2.一种利用权利要求1所述的用于瓶装透明溶液微小杂质检测的光学成像系统的瓶装透明溶液微小杂质检测方法，其特征在于：当待检测容器为全透明容器时，光源为指定多种光谱组合的光源，第二层为指定光谱的带通滤光膜；而当待检测容器自身有颜色时，光源为白光光源或与待检测容器颜色相同的单光谱光源，第二层为减光膜；

光源所发出的光被分为两个部分，一部分经过减光膜或特定波段的带通滤光膜和第一偏振膜滤光，另一部分仅经过第一偏振膜滤光，前者被待检测容器内溶液透射后经过偏振镜或第二偏振膜、分光结构进入相机成像；而后者经过待检测容器内溶液透射后不能进入相机，仅能够通过待检测容器内气泡表面反射，或待检测容器内白色杂质透射或反射后才能够经过偏振镜或第二偏振膜、分光结构进入相机成像，因此，当待检测容器内仅为纯净液体时，相机所成像的待检测容器背面区域没有后者的光参与，但像中发现某区域明显存在后者的光成像，则仅有三种可能：气泡、白色杂质和瓶身划痕结石，当瓶内存在黑色杂质且可视时，在相机的像上该杂质区域为黑斑，由此可将黑色杂质准确地检测出来；

而另一方面，光源所发出的光经过第一偏振膜和第二偏振膜或偏振镜后，气泡和黑色杂质均被显著消光，仅有白色杂质、瓶身上的一些干扰可以在相机所成的像上有明显的亮斑，由此可以将白色杂质准确地检测出来；

当容器经过翻转或高速旋转后，若为同一个相机拍摄多张图像，则可以通过将没有显著运动的黑斑或白斑视为瓶身干扰，以进一步消除误检。