CN103890568A

CN103890568A - 容器检查设备和方法

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Publication number: CN103890568A
Application number: CN201280052966.9A
Authority: CN
Inventors: T.A.科勒; S.M.格拉夫; G.H.小霍尔
Original assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Current assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2032-10-01
Also published as: PL2771677T3; TW201329418A; AU2012329324B2; EP2771677B1; PE20142031A1; CO6990676A2; BR112014009239B1; EP2771677A1; ZA201402295B; ES2879433T3; RU2014121501A; WO2013062722A1; BR112014009239A2; CL2014001068A1; AU2012329324A1; AR088507A1; US20130107249A1; AU2012329324C1; MX2014004585A; BR112014009239A8

Abstract

一种用于检查具有底部（B）和口部（M）的容器（C）的方法和设备。利用位于容器底部下方的至少一个光源（12a、12b），光被引导通过容器底部到达容器中并通过容器口部离开容器。从通过容器口部发出的光来获得容器口部的多个图像。根据多个图像来计算容器口部的最小孔径，并确定所述最小孔径中的总体最低最小孔径（OLMBD）。除OLMBD之外的值被确定为容器口部的有效最小孔径。

Description

容器检查设备和方法

技术领域

本公开总体地涉及容器检查，更具体地涉及用于探测容器中的批量偏差（commercial variation）的设备和方法。

背景技术

在制造容器时，会发生影响容器的商业可接受性的各种异常现象。这类异常现象被称作“批量偏差”并可涉及容器的一个或多个属性。例如，批量偏差可包括在容器的打开口部处的容器的尺寸特征。因此，提供能够检查容器的批量偏差的检查仪器通常是有用的。术语“检查”以其最宽泛的含义被使用，以包括与容器的任何光学、电光、机械或电的观察或接合，以测量或确定容器特性，包括但不必限于批量偏差。阐述这类用于玻璃容器的检查过程的美国专利包括美国专利5,461,228和6,175,107。

发明内容

根据本公开的一个方面，本公开的总体目的是提供更可靠的光学塞规（OPG）设备和方法，以用于更准确地测量容器口孔的尺寸。

本公开具体化为许多方面，它们可彼此独立或相结合地被实施。

根据本公开的一个方面，提供一种检查具有底部和口部的容器的方法。利用位于容器底部下方的至少一个光源，将光引导通过容器底部而到达容器中并通过容器口部离开容器。从通过容器口部引出的光来获得容器口部的多个图像，并根据多个图像来计算容器口部的最小孔径。确定所述最小孔径中的总体最低最小孔径（OLMBD），并将容器口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的值。

根据本公开的另一方面，提供一种用于检查具有底部和口部的容器的设备。至少一个光源操作性地位于容器底部下方，其中，所述光源引导光通过容器底部而到达容器中并通过容器口部离开容器。光传感器相对于光源和容器放置，以感测通过容器口部发出的光。处理器从光传感器获取容器口部的多个图像、根据多个图像计算容器口部的最小孔径、确定最小孔径的总体最低最小孔径（OLMBD）、以及将容器口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的值。

附图说明

通过以下描述、所附权利要求书和附图将最佳地理解本公开及其附加目的、特征、优点和方面，在附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的用于评估容器的口部的光学塞规设备的示意图，所述光学塞规设备包括第一光源和第二光源；

图2是图1的光源的示意性俯视图；

图3A-3L是由光传感器所捕获的光产生的光图像的示意图，所述光从图1的光源通过图1的容器口部发出；

图4是从图3A-3L的光图像产生的合成光图像的示意图；

图5是根据本公开的另一示例性实施例的用于评估容器的口部的光学塞规设备的示意图，所述光学塞规设备包括单个光源；

图6是图5的光源的示意性俯视图；

图7A-7X是由光传感器所捕获的光产生的光图像的示意图，所述光从图5的光源通过图5的容器口部发出；

图8是从图7A-7X的光图像产生的合成光图像的示意图；

图9A是由光传感器所捕获的光产生的光图像的示意图，所述光从图5的光源通过图5的容器口部发出，其中容器处于第一位置；

图9B是与图9A类似的光图像的示意图，但是所述容器处于相对于第一位置旋转的第二位置；

图9C是与图9B类似的光图像的示意图，但是所述容器处于相对于第二位置旋转的第三位置；以及

图9D是与图9C类似的光图像的示意图，但是所述容器处于相对于第三位置旋转的第四位置。

具体实施方式

本公开涉及用于检查具有底部和口部的容器的方法和设备。已经发现，由于容器口部的孔内的各种限制而难以检查容器口部的孔径。例如，所述限制可以是由于孔角度变化（可能是由相对于检查设备的光学器件来说“弯曲”的容器颈部导致的）或孔的下部中的缩窄（occlusion）引起的。还发现通过确定容器口部的有效最小孔径（EMBD）可改进孔径测量结果，以解释/计入这类限制。下面描述相关方法和设备的例子。

图1图示用于检查容器C的打开口部M的检查设备10的示例性实施例。设备10可包括光学塞规，所述光学塞规可包括：操作性地位于容器C下方的一个或多个光源12，以产生用于检查容器口部M的光；以及一个或多个光传感器14，其位于容器C上方以感测由光源12产生并且传过容器口部M的光。如本文所使用的，术语“操作性地位于”包括这样的光源，该光源可位于任何位置但（例如经由镜、纤维光学器件等）从容器C下方发光。设备10可选地可包括位于光源12和容器C之间的一个或多个光扩散器16，以使得光扩散和/或引导通过容器C的底部B而到达容器C中并通过容器口部M。设备10还可包括位于容器C和光传感器14之间的透镜系统18，以将传过容器口部M的光引导至光传感器14。设备10此外可包括：处理器20或任何其它合适的装置，以扫描光传感器14并形成容器口部M的图像和/或任何其它合适的检查信息；以及显示器22，以显示所述图像和/或其它检查信息。设备10还可包括容器旋转器24，以旋转容器C。

容器C可以是罐或如图1所示的瓶，或任何其它合适类型的容器。容器C可由塑料、玻璃或任何其它合适的材料构成。容器C可以是无杂质的、有色的、透明的、半透明的或具有任何其它合适的光学质量。

参照图1和2，光源12可包括用于照亮容器C的任何合适装置、物品或工具。例如，光源12可包括多个光源12a、12b，每个光源可包括一个或多个分离的光学元件12p（图2）。例如，光源12可包括至少两个光源12a、12b，它们可以在直径上彼此相对和/或在容器底部B（图1）下方彼此相邻地操作性地放置，并且可独立地和交替地被激活。光源12a、12b可具有任何合适的圆周角尺寸。例如，光源12a、12b中的一个或两个可具有如图2所示的180度的圆周角尺寸。在另外的例子中，光源12a、12b中的一个或两个可具有60至70度（更具体地，65度）的圆周角尺寸。在另一个例子中，光学元件12p（图2）可包括多个发光二极管（LED），其中，光源12可以是多LED式光源。在任何情形中，本领域普通技术人员应该明白，光源12可从任何合适的来源以任何合适的方式接收功率，并可由处理器20（图1）以任何合适的方式来控制。此外，本领域普通技术人员应该明白，光源12可被划分为多个子部段或子部分，或可由两个单独的光源构成。

多个光源12a、12b可具有不同的操作特性。在一个示例性实施例中，光源12a、12b可以在例如发光不重叠的情况下被交替地或顺序地激活。在另一示例性实施例中，光源12a、12b在同时发光的情况下可发出具有不同波长的光。在美国专利申请序列号13/172,258（OI Docket 19092）中公开了示例性的不同操作特性，该美国申请被转让给本发明的受让人并通过引用合并于本文。

参照图1，光传感器14可包括用于感测或捕获光或图像的任何合适的装置。例如，光传感器14可包括图像传感器，例如，电荷耦合装置（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）装置或任何其它合适的图像传感器。在另一个例子中，光传感器14可包括光电二极管装置、光敏电阻装置或任何其它合适的光电探测装置。

光扩散器16可包括用于扩散光的任何合适的装置。例如，光扩散器16可包括磨砂玻璃扩散器、聚四氟乙烯扩散器、全息扩散器、乳白玻璃扩散器、灰色玻璃扩散器或任何其它合适的扩散器。

透镜系统18可包括用于引导或会聚光的任何合适的装置。例如，透镜系统18可包括远心透镜、入射光瞳和在光瞳的两侧上的光瞳透镜。透镜系统18可仅引导从容器口部M发出的基本平行于容器C的轴线A的光线。

处理器20可包括用于从光传感器14读取或获取数据或图像、处理所述数据或图像、并将图像输出到显示器22的任何合适的装置。在一个例子中，处理器20可包括光传感器14自身。在另一个例子中，处理器20可以是与光传感器14分离的装置。在另外的例子中，处理器20可包括前述例子中的两者。

容器旋转器24可包括用于旋转容器C的任何合适的装置。例如，旋转器24可包括一个或多个滚筒、轮子、带、盘和/或用于转动容器C的任何其它合适的元件。在另一个实施例中，容器C可保持静止，各个设备元件12、14、16、18中的一个或多个可按任何合适的方式旋转。

在操作的一个例子中，第一光源12a被激活，并且来自第一光源12a的平行于容器轴线A延伸并通过容器口部M的光由光传感器14感测到，并且处理器20可从光传感器14获取相应的第一图像112a，如图3A所示。可能照射在传感器14的一半上的任何反射光可被数字地丢弃，例如，由信息处理器20丢弃。然后，使第一光源12a去激活并使得第二光源12b激活，并且来自第二光源12b的平行于容器轴线A延伸并通过容器口部M的光由光传感器14感测到，并且处理器20可从光传感器14获取相应的第二图像112b，如图3B所示。可能照射在传感器14的另一半上的任何反射光可被数字地丢弃，例如，由信息处理器20丢弃。

容器口部M的图像可以成对地、关于容器口部M周向等距分隔开地被获得。例如，一对图像中的第一图像112a（或对应于第一图像112a的光）可由光传感器14捕获，并开始图像112a从光传感器14到处理器20的传送，然后经过短时间（例如，亚毫秒级），之后在第一图像112a仍被传送到处理器20或由处理器20获取的同时该对图像中的第二图像112b被捕获并且被传送。因此，可选择性地、顺序地和同步地获得图像112a、112b。

在一个实施例中，图像112a、112b中的每个可包括容器口部M的近似180度的圆周角度，但是可进一步处理仅选定部分（例如，图像112a、112b的区段图像113a、113b）。例如，处理器20可应用任何合适的数字掩蔽或减影技术来忽略不对应于所需区段图像113a、113b的图像信号。区段图像113a、113b可以是容器口部M的可具有60至70度（更具体地，约65度）的圆周角的相应区段。可认为区段图像113a、113b基本不受会干扰图像处理的小角度反射的影响。这是因为与光源12的分隔件（或光源12a、12b的边缘）相一致的容器口部M的区域可具有一些小角度反射。因此，在本实施例中，可以仅评估图像112a、112b的区段图像113a、113b。如本文所使用的，术语“区段”包括图像的例如被一条或多条线切割的一部分，例如，由一条或多条弦以及圆弧界定的圆的区域。

在其它实施例中，图像112a、112b和区段图像113a、113b可以是同一个。例如，圆周角比光源12a、12b小的两个相对的光源可被使用并且可对应于容器底部B的一些部分或区段。在另一个例子中，可使用圆周角比光源12a、12b小的多对光源，其中，每对光源可包括对应于容器底部B的一些部分或区段的两个直径上相对的光源。在美国专利申请序列号13/172,258（OI Docket 19092）中公开了前述例子，该申请被转让给本发明的受让人并且通过引用合并于本文。

可以利用具有任何合适的圆周角范围的区段图像113a、113b。例如，如图3A和3B所示，可使用65度圆周角的检查角度。换言之，区段图像113a、113b的示例性圆周角尺寸可以是相应图像112a、112b的圆周角尺寸的约36%。因此，可能期望获得类似的、额外的、成角度地相邻的图像部分。这可通过旋转容器C并且以上述方式获得容器口部M的其它对区段图像113c至133l来完成，并且如图3C至3L所示。区段图像113a至113l可周向地互相重叠。

如图4所示，图3A-3L的图像112a至112l和/或区段图像113a至113l可被叠加或添加，以获得容器口部M的孔或内径的完整图像112。图像112可用于确定容器中的批量偏差、测量容器口部M的孔或内径、或用于任何其它合适的容器检查技术。因此，合成图像112可由多对区段图像113a至113l构成，并可包括容器口部M的360度的完整圆周角。这对于批量偏差的检查或容器口部M的孔的周向连续直径测量来说是尤其期望的。本领域普通技术人员将明白可以获得和评估更多或更少的图像部分或区段图像，例如，12个35至40度的区段、10个40至45度的区段、8个50至55度的区段、4个100至105度的区段等。

在图3A至3L所示的例子中，检查角度可被设定为65度的圆周角尺寸，并且因此，针对每个图像帧（一对相对的区段图像）可评估容器口部M的130度的圆周角。可旋转容器C以使得容器口部M的部分移动以检查角度，以获得多个图像帧，优选地在连续图像帧之间存在一些重叠。

假设足够快地获得和处理图像帧，使得连续的图像帧提供连续的区段图像，并且由于在每帧中评估容器口部M的相对的区段，通过使容器C仅旋转约半圈（180度）和获得总计三帧（三对相对的区段图像），可检查100%（或360度）的容器口部。因此，在本例子中，仅三帧（图3A-3F）就可用于建立容器口部M的孔径。

然而，为了更准确地测量，容器C可被旋转大约一整圈（360度）并且所需帧数的两倍（例如，总计六帧（六对相对的区段图像））可被传感器14捕获并且被处理器20获取和进一步处理。第一帧可包括图像112a、112b中的第一对相对的区段图像113a、113b，第二帧可包括与第一对区段图像周向间隔开的图像112c、112d中的第二对相对的区段图像113c、113d，以此类推。在也通过图3E至3L示出的例子中，例如从图像112e、112f；112g、112h；112i、112j；112k、112l可获得额外成对的区段图像113e、113f；113g、113h；113i、113j；113k、113l。如图4所示，图像112a至112l和/或区段图像113a至113l可被叠加或添加，以获得容器口部M的孔的完整图像112。

根据本公开的方法，可检查容器C，以准确计算容器口部M的孔径。

如容器检查领域的普通技术人员已知的，可为容器口部的孔设定拒绝直径。拒绝直径的非限定性例子可是小于0.704英寸的任何直径。

可获得容器口部M的多个图像。例如，可获得容器口部M的区段的多个图像。在一个实施例中，利用例如光源12，光可通过容器口部M从容器C被引出，该光可被光传感器14感测或捕获，并且处理器20可从光传感器14获取图像。在其它实施例中，可利用任何其它合适的设备以任何其它合适的方式获得多个图像。容器口部M的多个区段图像可包括容器口部M的在直径上相对的区段的多对图像。例如，多个图像可包括容器口部M的相应在直径上相对的区段的六对图像。

根据本方法，对于区段图像113a至113l中的每帧，可利用任何合适的图像处理软件来计算容器口部M的孔的最小直径。区段图像113a至113l对应于容器口部M的成像的在直径上相对的区段。第一帧可包括区段图像113a、113b，第二帧可包括区段图像113c、113d，第三帧可包括区段图像113e、113f，第四帧可包括区段图像113g、113h，第五帧可包括区段图像113i、113j，以及第六帧可包括区段图像113k、113l。

例如，对于六帧（1）至（6），可计算出以下示例性孔径值（单位为英寸）：

(1) 0.710

(2) 0.702

(3) 0.708

(4) 0.712

(5) 0.706

(6) 0.711。

根据帧的孔径值，可以确定总体最低最小孔径（OLMBD）。例如，由于其低于其它帧，帧（2）可被确定为OLMBD。

此外，可评估多组帧以确定每组的组最低最小孔径（GLMBD）。如本文所使用的，术语“组”包括大于一帧但小于所有的帧。作为例子，所述帧中的独特组及其GLMBD值可如下：

(1) 帧1、2和3 (GLMBD = 0.702)

(2) 帧2、3和4 (GLMBD = 0.702)

(3) 帧3、4和5 (GLMBD = 0.706)

(4) 帧4、5和6 (GLMBD = 0.706)

(5) 帧5、6和1 (GLMBD = 0.706)

(6) 帧6、1和2 (GLMBD = 0.702)。

多个图像中的每组可代表或覆盖容器口部的孔的圆周的至少360度。由于每个组代表用以建立孔径的足够量的数据，因此组与组之间的GLMBD变化表明：在具有较小GLMBD的分组中通过孔的视图更受限制。所述限制可以是由于相对于检查设备的光学器件的孔角度变化（可能是由“弯曲”的容器颈部导致的）或孔的下部中的缩窄引起的。因此，OLMBD可能不能足够准确地代表容器口部M的实际最小孔径。

因此，为了解释这类变化，可通过将除OLMBD以外的值确定为容器口部M的有效最小孔径（EMBD）来改进孔径测量。在一个实施例中，组的最高GLMBD值可被确定为容器口部M的EMBD。例如，0.706英寸是组1至6的最高LMBD值，并且因此被确定为容器口部M的EMBD。在另一个例子中，可基于帧的计算最小孔径中的一个或多个来确定EMBD。例如，EMBD可被确定为大于OLMBD的帧的计算最小孔径中的任意一个。

在另外的实施例中，可根据帧的计算最小孔径数学上地或统计上地确定EMBD。例如，两个或更多个计算最小孔径的任何合适的平均值可被确定为EMBD。更具体地，两个或更多个计算最小孔径的平均值、中间值或众数可被确定为EMBD。

在另外的实施例中，可根据组最低最小孔径（GLMBD）数学上地或统计上地确定EMBD。例如，计算最小孔径的任何合适的平均值可被确定为EMBD，例如，平均值、中间值或众数。

根据当前公开的方法，在容器的第一半圈中评估帧（1）至（3），在容器的第二半圈中评估帧（4）至（6）。在第二半圈期间，容器口部M的对应于帧（1）至（3）的孔部分与容器口部M的对应于帧（4）至（6）的孔部分在位置上相差180度。

由于制造偏差，任何给定容器的孔的任何给定部分很难与检查设备10的透镜系统18完好地对齐。例如，如果容器C仅旋转了半圈并且仅获得了帧（1）至（3），则容器C将被拒绝，因为来自帧（2）的0.702英寸的最低最小孔径将低于拒绝阈值（0.704）。

但是容器C优选被旋转一整圈，并优选获得并如上所述地处理帧（1）至（6）。来自帧（5）的0.706英寸的最低最小孔直径被认为是通过孔的更理想的视图。因此，评估孔的最小需要区段的两倍可增加使孔与检查设备10的透镜系统18更好地对齐的机会，并可降低不重要的在孔的下部中的缩窄效应。

图5至8图示检查设备110的另一说明性实施例。此实施例在很多方面类似于图1至4的实施例，并且贯穿附图中的一些附图，实施例之间相同的附图标记表示相同或相应的元件。因此，对实施例的描述互相合并。此外，这里通常可不重复描述共同的主题。

设备110可包括光学塞规，光学塞规可包括操作性地位于容器C下方的光源212，以产生用于检查容器口部M的光。

参照图5和6，光源212可包括单个光源并且可包括照亮容器C的任何合适的装置、物品或工具。例如，光源212可包括一个或多个分离的光学元件12p（图6）。光源212可具有任何合适的圆周角尺寸，例如如图6所示的360度。

在操作的一个例子中，激活光源212，并且来自光源212的平行于容器轴线A延伸并通过容器口部M的光被光传感器14感测，并且处理器20可从光传感器14获取相应的第一图像312a和第二图像312b，如图7A和7B所示。

容器口部M的图像可以成对地、关于容器口部M周向等距分隔开地被获得。在一个实施例中，可进一步处理仅图像312a、312b的选定部分，例如，区段图像313a、313b。例如，处理器20可应用任何合适的数字掩蔽或减影技术来忽略不对应于所需区段图像313a、313b的图像信号。

区段图像313a、313b可以是容器口部M的对应区段，其具有约40度圆周角尺寸（例如，35至45度）或任何其它合适的圆周角尺寸。换言之，区段图像313a、313b的示例性圆周角尺寸可以是相应图像312a、312b的圆周角范围的约22%。可以旋转容器C，从而以上述方式获得容器口部M的额外对的区段图像313c至313x，并且如图7C至7X所示。区段图像313a至313x可沿周向互相重叠。

如图8所示，图像312a至312x和/或区段图像313a至313x可被叠加或添加以获得容器口部M的孔或内径的完整图像312。图像312可用于确定容器C中的批量偏差、测量容器口部M的孔或内径、或用于任何其它合适的容器检查技术。因此，合成图像112可由多对区段图像313a至313x构成，并可包括容器口部M的360度的完整圆周角度。

在图7A至7X所示的例子中，检查角度可被设定为40度的圆周角尺寸，并且因此，针对每个图像帧（一对相对的区段图像）可评估容器口部M的80度的圆周角。可旋转容器C以使得容器口部M的部分移动以检查角度，以获得多个图像帧，优选地在连续图像帧之间存在一些重叠。

假设足够快地获得和处理图像帧，使得连续的图像帧提供连续的区段图像，并且由于在每帧中评估容器口部M的相对的区段，通过使容器C仅旋转约半圈（180度）和获得总计六帧（六对相对的区段图像），可检查100%（或360度）的容器口部。因此，在本例子中，仅六帧（图7A-7L）就可用于建立容器口部M的孔径。

然而，为了更准确地测量，容器C可被旋转大约一整圈（360度），并且所需帧数的二倍（例如，总计十二帧（十二对相对的区段图像））可被传感器14捕获并且被处理器20获取和进一步处理。第一帧可包括图像312a、312b的第一对相对的区段图像313a、313b，第二帧可包括与第一对区段图像周向间隔开的图像312c、312d的第二对相对的区段图像313c、313d，以此类推。在也通过图7E至7X示出的例子中，可从例如图像312e至312x获得额外对的区段图像313e、313f；313g、313h；313i、313j；313k、313l；313m、313n；313o、313p；313q、313r；313s、313t；313u、313v；313w、313x。如图8所示，图像312a至312x和/或区段图像313a至313x可被叠加或添加以获得容器口部M的孔的完整图像312。

对于区段图像313a至313x中的每帧，可利用任何合适的图像处理软件来计算容器口部M的孔的最小直径。区段图像313a至313x对应于容器口部M的成像的在直径上相对的区段。第一帧可包括区段图像313a、313b，第二帧可包括区段图像313c、313d，以此类推。根据参照图1至4的以上论述，可计算十二帧中的每帧的孔径值。类似地，可计算十二帧中的独特组以确定每组的组最低最小孔径（GLMBD）。

类似地，如参照图1至4的实施例论述的，通过将除OLMBD之外的值确定为容器口部M的有效最小孔径（EMBD）可改进孔径测量。此确定可包括但不限于将该组的最高GLMBD值确定为容器口部M的EMBD。

图9A至9D示出可由被光传感器14捕获的光产生的图像的说明性实施例，所述光从图5的光源212通过图5的容器口部M发出。此实施例在很多方面类似于图1至8的实施例，并且贯穿附图中的一些附图，实施例之间相同的附图标记表示相同或相应的元件。因此，对实施例的描述互相合并。此外，这里通常可不重复描述共同的主题。

可以获得容器口部M的多个图像。例如，所获得的多个图像可各自代表或覆盖容器口部的孔的整个圆周。在一个实施例中，可激活光源212，并且来自光源212的平行于容器轴线A延伸并通过容器口部M的光被光传感器14感测到，并且处理器20可从光传感器14获取第一图像412a，如图9A所示。然后，可以使得容器C例如围绕其轴线A旋转九十度。之后，可激活光源212，并且来自光源212的平行于容器轴线A延伸并通过容器口部M的光被光传感器14感测到，并且处理器20可从光传感器14获取第二图像412b，如图9B所示。然后，可使得容器C再次旋转，例如围绕其轴线A旋转九十度，并且可获取第三图像412c，如图9C所示。然后，可使得容器C再次旋转，例如围绕其轴线A旋转九十度，并且可获取第四图像412d，如图9D所示。

在以上例子中，容器口部M按照围绕其轴线A九十度旋转的增量可被成像四次。但是可以上述方式以及按照围绕容器轴线A的任何合适的角度旋转增量来获得任何合适的多个（例如两个或更多个）容器口部M的图像。然而，预期图像数量和旋转增量可以是专用的，并且可取决于检查仪器的速度和分配给检查过程的最大循环时间。

在任何情形中，对于图像412a至412d可计算容器口部M的任何合适数量的最小孔径（例如，最小θ_a、最小θ_b、最小θ_c、最小θ_d）。计算可包括对获得的多个图像中的每个采用容器口部M的孔径的多个测量结果。例如，可采用3600个单独的孔径测量结果。然后，计算可包括将多个图像中的每个的多个测量结果中最小的测量结果确定为对于多个图像中的每个的计算最小孔径。例如，对于四个图像412a至412d，可计算出以下示例性最小孔径值（单位为英寸）：

(1) 0.702

(2) 0.708

(3) 0.712

(4) 0.706。

根据图像的孔径值，可确定总体最低最小孔径（OLMBD）。例如，由于其低于其它帧，帧（1）可被确定为OLMBD。同样，OLMBD可能不能足够准确地代表容器口部M的实际最小孔径。

因此，可通过将除OLMBD以外的值确定为容器口部M的EMBD来改进孔径测量。例如，可基于一个或多个计算最小孔径值（例如，最小θ_a、最小θ_b、最小θ_c、最小θ_d）来确定EMBD。在一个实施例中，EMBD可被确定为大于OLMBD的计算最小孔径中的任意一个。在另一个实施例中，EMBD可被确定为计算最小孔径中最高的最小孔径。例如，0.712英寸是图像412a至412d的最高最小值，并且因此可被确定为容器口部M的EMBD。

在另外的实施例中，可根据计算最小孔径数学上地或统计上地确定EMBD。例如，两个或更多个计算最小孔径的任何合适的平均值可被确定为EMBD。更具体地，两个或更多个计算最小孔径的平均值、中间值或众数可被确定为EMBD。

因此，目前公开的方法可利用过度采样数据来提供更准确的光学塞规孔测量，以防止误检。例如，可获得容器口部M的孔的相同或相似部分的多个区段图像，其中，可忽略被遮挡的读数并可保留未被遮挡的读数，以抵消可由容器制造和操作偏差导致的光学未对齐效果。

因此，公开了满足前述目的和目标中的一个或多个的容器检查设备和方法。已结合若干说明性实施例提出了本公开，并且已论述了额外的修改和变化。根据以上论述，对于本领域普通技术人员来说，其它修改和改变是显而易见的。本公开意在包括落在所附权利要求的精神和宽泛范围内的所有这类修改和改变。

Claims

1. 一种用于检查具有底部和口部的容器的方法，包括以下步骤：

利用操作性地位于所述容器的底部下方的至少一个光源将光引导通过所述容器的底部而到达所述容器中并使得所述光通过所述容器的口部离开所述容器；

从被引导通过所述容器的口部的光来获得所述容器的口部的多个图像；

根据所述多个图像来计算所述容器的口部的多个最小孔径；

确定所述最小孔径中的总体最低最小孔径（OLMBD）；以及

将所述容器的口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的值。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所获得的多个图像中的每个覆盖所述容器的口部的孔的整个圆周。

3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所获得的多个图像包括所述容器的口部的孔的整个圆周的至少三个图像。

4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所获得的多个图像包括所述容器的口部的孔的整个圆周的至少四个图像。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算步骤包括：对于所获得的多个图像中的每个采集所述容器的口部的多个孔径测量结果，以及将所述多个图像中的每个的多个测量结果中的最小测量结果确定为所述多个图像中的每个的计算最小孔径。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定步骤包括：基于所计算的最小孔径中的至少一个来确定所述容器的口部的有效最小孔径。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述确定步骤包括：将所述容器的口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的计算最小孔径中的一个。

8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定步骤包括：将所述容器的口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的计算最小孔径中的最高者。

9. 根据权利要求6所述的方法，其中，所获得的多个图像包括所述容器的口部的多个区段图像，其中，所述确定步骤包括评估多组多个图像以确定用于每个组的组最低最小孔径（GLMBD），并且所述确定步骤包括将最高的GLMBD确定为所述容器的口部的有效最小孔径。

10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述多组多个图像中的每组不同于所述多组多个图像中的每个其它组。

11. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述多组多个图像中的每组覆盖所述容器的口部的孔的至少360度圆周。

12. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述获得步骤包括：获得作为所述容器的口部的在直径上相对的区段的多对图像。

13. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述获得步骤还包括：将所述容器旋转到不同的周向角度位置，以便获得所述容器的口部的在直径上相对的区段的多对图像。

14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述多对图像包括圆周角尺寸为约65度的六对图像，并且其中，针对六对图像中的每对来计算所述容器的口部的最小孔径。

15. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述多对图像包括圆周角尺寸为约40度的十二对图像，并且其中，针对十二对图像中的每对来计算所述容器的口部的最小孔径。

16. 根据权利要求12所述的方法，其中，评估多对图像中的独特组以计算GLMBD。

17. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述光源是单个光源。

18. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述光源包括彼此相邻地操作性地位于所述容器的底部下方的至少第一光源和第二光源。

19. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：使被引导到所述容器中的光扩散。

20. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述引导步骤包括：在光被感测到之前使所述光会聚。

21. 一种用于检查具有底部和口部的容器的设备，所述设备包括：

操作性地位于所述容器的底部下方的至少一个光源，其中，所述光源将光引导通过所述容器的底部而到达所述容器中并使得所述光通过所述容器的口部离开所述容器；

相对于所述光源和所述容器放置的光传感器，以感测通过所述容器的口部传送的光；以及

处理器，所述处理器用于从所述光传感器获取所述容器的口部的多个图像、根据所述多个图像来计算所述容器的口部的最小孔径、确定最小孔径的总体最低最小孔径（OLMBD）、以及将所述容器的口部的有效最小孔径确定为除OLMBD之外的值。

22. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述光源是单个光源。

23. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述光源包括彼此相邻地操作性地位于所述容器的底部下方的至少第一光源和第二光源。

24. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述光源中的每个包括一个或多个分离的光学元件。

25. 根据权利要求21所述的设备，包括位于所述光源和所述容器之间的光扩散器。

26. 根据权利要求21所述的设备，包括位于所述容器和所述光传感器之间的透镜系统。

27. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述光传感器捕获相对的成对图像中的多个图像。

28. 根据权利要求27所述的设备，包括容器旋转器，以将所述容器旋转到不同的角度位置以便捕获额外对的相对的图像。