CN103439347B - 一种瓶盖边缘缺陷检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓶盖边缘缺陷检测方法与检测系统。对于瓶盖边缘缺陷检测系统，包括瓶盖、相机和照明光源，瓶盖放在安置平面上，照明光源是3个波长分别为λ1、λ2和λ3的点光源，波长λ1、λ2和λ3在可见光范围内且不重合；3个点光源围绕瓶盖并按间隔120°等角度设置，点光源从瓶盖外侧的上方对瓶盖进行照明；相机设置在瓶盖的正上方；相机是能够接收λ1、λ2和λ3波长的彩色相机。本发明采用3个分别为不同波长的点光源从瓶盖的外侧上方照明，然后采用与不同波长点光源相对应的相机从上往下拍摄，通过对瓶盖的投影进行分析，可以方便的检测出瓶盖边缘处的缺陷。

Description

一种瓶盖边缘缺陷检测方法
技术领域
本发明涉及一种瓶盖边缘缺陷检测方法与检测系统。
背景技术
在瓶盖检测系统中，常规的成像方式有两种，第一种是从上往下拍摄一幅图像，这种方式拍摄的图像通常可以比较好的识别瓶盖是否圆，或者瓶盖内部是否有缺陷等特征，但瓶盖的边缘有缺陷，则在该拍摄方向的投影上，缺陷与正常边缘重叠，因此难以显示出缺陷，导致几乎无法检测该缺陷。
第二种方式是采用侧视的方式拍摄，如果在瓶盖最靠近相机的边缘上具有V型的缺陷，由于投影的背景通常在瓶盖的内侧壁或靠近边缘的底部，而这些区域主要都是与侧面相同的材质，导致了缺陷处与背景没有足够的反差，没有办法检测出那个V形缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种瓶盖边缘缺陷检测方法。
本发明要解决的另外一个技术问题是提供一种瓶盖边缘缺陷检测系统。
对于瓶盖边缘缺陷检测方法，本发明采用的技术方案是：包括以下步骤：
(1)将瓶盖的开口朝上置于一安放平面上，围绕瓶盖设置3个波长分别为λ1、λ2和λ3的点光源，所述波长λ1、λ2和λ3在可见光范围内且不重合；
(2)所述点光源从瓶盖外侧的上方对瓶盖照明，所述瓶盖在安放平面的投影将分别沿着3个点光源照射方向投影在瓶盖的外侧；3个点光源所照射的瓶盖投影边缘相互衔接或重叠；
(3)将相机设置在瓶盖的正上方，镜头朝下对着瓶盖拍摄瓶盖及其周边投影；所述相机为能够接收波长为λ1、λ2和λ3的光的彩色相机，即该相机能够响应λ1、λ2和λ3三个不同的波长，可以同时对三个波长成独立的像；
(4)判断所摄取的投影是否有缺陷，来判断瓶盖是否具有缺陷。
作为优选，步骤(1)中3个波长为λ1、λ2和λ3的点光源按以瓶盖中心角间隔120°等角度设置。
作为优选，步骤(1)中点光源的波长λ1、λ2和λ3均在390nm～780nm的范围内。
作为优选，点光源是LED或金卤灯或荧光灯或激光。
对于瓶盖边缘缺陷检测系统，本发明采用的技术方案是：包括瓶盖、相机和照明光源，瓶盖放在安置平面上，照明光源是3个波长分别为λ1、λ2和λ3的点光源，波长λ1、λ2和λ3在可见光范围内且不重合；3个点光源围绕瓶盖并按间隔120°等角度设置，点光源从瓶盖外侧的上方对瓶盖进行照明；相机设置在瓶盖的正上方；相机是能够接收λ1、λ2和λ3波长的彩色相机。
作为优选，点光源的波长λ1、λ2和λ3均在390nm～780nm的范围内。
作为优选，点光源与瓶盖的安置平面的倾角为15～60°。
作为优选，点光源与瓶盖的安置平面的倾角为15～45°。
作为优选，点光源到瓶盖边缘的直线距离为5mm～50mm。
作为优选，点光源为LED或金卤灯或荧光灯或激光。
本发明的有益效果是：
采用3个分别为不同波长的点光源从瓶盖的外侧上方照明，然后采用与不同波长点光源相对应的相机从上往下拍摄，通过对瓶盖的投影进行分析，可以方便的检测出瓶盖边缘处的缺陷。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明瓶盖边缘缺陷检测方法与检测系统实施例的结构示意图。
图2是本发明瓶盖边缘缺陷检测方法与检测系统实施例的缺陷检测示意图。
图中，1-瓶盖，2-红色LED光源，3-绿色LED光源，4-蓝色LED光源，5-红色LED光源投影，6-绿色LED光源投影，7-蓝色LED光源投影，8-缺口，A-缺陷，B-缺陷。
具体实施方式
实施例1：
瓶盖边缘缺陷检测系统，由瓶盖1、相机、照明光源和控制处理中心组成。
在图1中，瓶盖1是安置在传送带的平面上，照明光源有3个，分别是红色LED光源2(波长700nm)、绿色LED光源3(波长546.1nm)、蓝色LED光源4(波长435.8nm)，线宽推荐为50nm内。
3个不同颜色的LED光源围绕瓶盖1并按间隔120°等角度设置，3个LED光源从瓶盖的外侧的上方对瓶盖进行照明。LED光源与瓶盖的安置平面的倾角为30°
相机设置在瓶盖1的正上方。相机镜头朝下对瓶盖进行拍摄。3个照明光源设置在相机的拍摄范围之处。
该系统还设有控制处理中心，由其实现整个系统的控制、拍摄图像的处理、以及处理结果的输出。
工作原理：
3个不同颜色的LED光源所发出的红光、绿光和蓝光由于瓶盖1的遮挡，分别在3个光源的相反侧产生该颜色的投影。所述投影具有如下特点：
(1)因为瓶盖是圆形，所以点光源在底面上的投影也是圆形；
(2)三个投影离光源最远点都在通过瓶盖圆心的直线上；
(3)三个投影区域可以通过颜色加以区分，只要采用一个相机从上面进行拍摄就可以得到如图1所示的效果图。
在图1中，红色LED光源投影5位于瓶盖外侧，其正对并远离红色LED光源2；绿色LED光源投影6位于瓶盖外侧，其正对并远离绿色LED光源4；蓝色LED光源投影7位于瓶盖外侧，其正对并远离蓝色LED光源4。
在图2中，如果瓶盖1的边缘处分别有缺陷A和缺陷B，该方向的红色LED光源投影5即会在边缘处呈现相应的缺口8，表示瓶盖该处存在缺陷。相机将该投影拍摄后，通过处理后即可判断出瓶盖所存在的缺陷。
为取得清晰可见的投影效果，要选择点光源与投影平面的合适的倾角，一般点光源与瓶盖的安置平面的倾角为15～30°。
另外，点光源还可以是金卤灯，或者是激光。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种瓶盖边缘缺陷检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将瓶盖的开口朝上置于一安放平面上，围绕瓶盖设置3个波长分别为λ1、λ2和λ3的点光源，所述波长λ1、λ2和λ3在可见光范围内且不重合；
(2)所述点光源从瓶盖外侧的上方对瓶盖照明，所述瓶盖在安放平面的投影将分别沿着3个点光源照射方向投影在瓶盖的外侧；3个点光源所照射的瓶盖投影边缘相互衔接或重叠；
(3)将相机设置在瓶盖的正上方，镜头朝下对着瓶盖拍摄瓶盖及其周边投影；所述相机为能够接收波长为λ1、λ2和λ3的光的彩色相机，即该相机能够响应λ1、λ2和λ3三个不同的波长，可以同时对三个波长成独立的像；
(4)判断所摄取的投影是否有缺陷，来判断瓶盖是否具有缺陷。
2.根据权利要求1所述的瓶盖边缘缺陷检测方法，其特征在于：步骤(1)中3个波长为λ1、λ2和λ3的点光源按以瓶盖中心角间隔120°等角度设置。
3.根据权利要求1所述的瓶盖边缘缺陷检测方法，其特征在于：步骤(1)中所述点光源的波长λ1、λ2和λ3均在390nm～780nm的范围内。
4.根据权利要求1所述的瓶盖边缘缺陷检测方法，其特征在于：所述点光源是LED或金卤灯或荧光灯或激光。
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