CN106290401A - 一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二片罐图片采集装置，用于二片罐的图片采集，包括旋转平台、相机以及光源，所述相机以及光源与所述旋转平台相对；所述光源用于相机采集图像；本发明还提供一种二片罐图片采集装置的图片检测方法；精准的采集被检测二片罐图片，确保二片罐的外观质量，减少人工检查的工作量和误差，从而提高生产效率和降低成本。

Description

一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法

技术领域

本发明涉及一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法。

背景技术

二片罐指的是由罐盖和带底的整体无缝的罐身两个部分组成的金属容器，多用于饮料等食品包装。通常情况下在二片罐的表面会印刷有对应宣传图案和相关信息文字内容。生产厂家对印刷的内容质量有严格要求，国家对二片罐外观的质量也有标准要求，如果印刷内容出现质量问题而没有及时发现可能会导致生产的大批量二片罐无法使用，厂家将承担高额的损失。

现在国内二片罐外观质量检测主要是通过采集标准罐体多角度图像作为标准图像，然后将采集的被检测二片罐多角度图像与标准图像进行比对检测。这类检测方式的检测图片是通过多角度面阵相机采集所得，因为单角度采集图片与原始标准图片存在拉伸无法直接比较，所以采用将多张图片拼接后与原始标准图片比对检测；但是合成的被检测图像存在较大变形，无法直接与原始标准图片比较，只能与标准二片罐采集图片比较；这样会导致无法精确比较图像中的文字、符号和数字等细节，从而无法达到精确的质量检测需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法，精准的采集被检测二片罐图片，确保二片罐的外观质量，减少人工检查的工作量和误差，从而提高生产效率和降低成本。

本发明之一是这样实现的：一种二片罐图片采集装置，用于二片罐的图片采集，包括旋转平台、相机以及光源，所述相机以及光源与所述旋转平台相对；所述光源用于相机采集图像。

进一步地，还包括柜体、升降平台以及主机，所述旋转平台以及升降平台设于所述柜体内，所述升降平台连接至所述旋转平台，所述相机以及光源设于所述柜体内，且所述相机以及光源与所述旋转平台相对，所述主机分别电连接所述旋转平台、相机以及光源。

进一步地，还包括第一传感器以及第二传感器，所述主机分别连接所述第一传感器以及第二传感器，所述第一传感器用于检测旋转平台的上升位置，所述第二传感器用于检测旋转平台的下降位置。

进一步地，还包括相机调整机构以及光源调整机构，所述相机调整机构设于所述柜体内，所述相机调整机构连接至所述相机，所述光源调整机构设于所述柜体内，所述光源调整机构连接至所述光源。

进一步地，所述旋转平台设有一导向杆，所述导向杆的直径等于所述二片罐的内径，所述柜体顶部设有一开口，所述开口用于导向杆上下移动。

本发明之二是这样实现的：一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，所述方法需提供一种二片罐图片采集装置；具体包括如下步骤：

步骤1、通过旋转平台带动二片罐转动，并通过相机采集到二片罐图像，并将所述二片罐图像发送至主机；

步骤2、主机接收所述二片罐图像，对二片罐图像按照标准图进行还原以及纠偏得到处理图像；

步骤3、选定处理图像的检测区域，通过与标准图定位匹配以及对比得到检测结果。

进一步地，所述步骤1进一步具体为：主机控制升降平台使得旋转平台上升至一固定位置，将二片罐放置于所述旋转平台上；之后主机控制升降平台使得旋转平台下降至固定位置，主机控制光源以及相机开启，并控制导向杆旋转，控制相机采集到二片罐图像，并将所述二片罐图像发送至主机。

进一步地，所述主机控制升降平台使得旋转平台上升，第一传感器感应到旋转平台后发送一信号至主机，主机控制升降平台使得旋转平台停止上升；所述主机控制升降平台使得旋转平台下降，第二传感器感应到旋转平台后发送一信号至主机，主机控制升降平台使得旋转平台停止下降。

进一步地，还包括步骤4、将检测结果显示于显示器上。

进一步地，所述步骤2进一步具体为：主机接收所述二片罐图像，对二片罐图像按照标准图的DPI信息进行还原，之后进行纠偏得到处理图像。

本发明的优点在于：本发明一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法，本发明检测二片罐外观质量操作简单方便，支持二片罐外观多种缺陷的检测要求，可满足市场对不同规格二片罐外观质量检测要求。本发明可以实现直接与原始标准图进行比对，检测流程更加完整；不仅采集图片畸变小，能够检测出更加细小的缺陷：文字、符号、图像细节；而且检测算法优化，缺陷定位精确明显；确保二片罐的外观质量，减少人工检查的工作量和误差，从而提高生产效率和降低成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种二片罐图片采集装置的结构示意图。

图2是本发明一种二片罐图片采集装置的俯视图。

图3是本发明一种二片罐图片采集装置是图2中A-A剖视图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本发明二片罐图片采集装置，用于二片罐的图片采集，包括一柜体101、主机102、旋转平台103、升降平台(图中未示)、相机104、光源105、第一传感器106、第二传感器107、光源调整机构108、相机调整机构109以及显示器110，所述旋转平台103设于所述柜体101内，所述相机104以及光源105设于所述柜体101内，且所述相机104以及光源105与所述旋转平台103相对，所述主机102分别电连接所述旋转平台103、相机104以及光源105，所述升降平台连接至所述旋转平台103，通过升降平台使得旋转平台103在柜体101内上下移动；所述旋转平台103设有一导向杆1031，所述导向杆1031的直径等于所述二片罐的内径，使得二片罐恰好卡设于导向杆1031，使得导向杆1031带着二片罐转动，使得收集都的图片完整；所述柜体101顶部设有一开口1011，所述开口1011用于导向杆1031上下移动，该开口1011上设有一挡板1012，用于放置灰尘进入，并且使得收集图片不被其他因素干扰；所述主机102分别连接所述第一传感器106以及第二传感器107，所述第一传感器106用于检测旋转平台103的上升位置，所述第二传感器107用于检测旋转平台103的下降位置，所述光源调整机构108设于所述柜体101内，所述光源调整机构108连接至所述光源105，用于调整光源的角度以及位置；所述相机调整机构109设于所述柜体101内，所述相机调整机构109连接至所述相机104，用于调整相机104的角度以及位置；所述显示器110设于所述柜体101上，且所述显示器110连接至所述主机102。

旋转平台103：重复定位精度高，升降行程可调，内置有限位开关，方便准确定位。

导向杆1031：安装在旋转平台103的的导向杆1031，可直接放置被检罐体，设计合理，精度高，可以有效防止对罐体造成不必要的割痕等伤害。

相机104：现场采用线阵相机，具有高分辨率和图像质量好，且性能优越，适合工业场合可靠运行。

光源105：长条状的光源照射保证扫描区域的光源充足，实现均匀的照明。通过合适的高度和角度照亮检测对象表面，使摄像机得到更丰富的检测对象表面变化信息；光照范围更大，亮度均匀，给像机提供了更大的拍摄范围。

本发明二片罐图片采集装置的图片检测方法，所述方法需提供上述的一种二片罐图片采集装置；具体包括如下步骤：

步骤1、主机102控制旋转平台上升至一固定位置，将二片罐倒扣于导向杆1031；之后主机102控制升降平台使得旋转平台下降至固定位置，主机102控制光源105以及相机104开启，并控制导向杆1031旋转，控制相机104采集到二片罐图像，并将所述二片罐图像发送至主机102，所述主机102控制升降平台使得旋转平台上升，第一传感器106感应到旋转平台后发送一信号至主机102，主机102控制升降平台使得旋转平台停止上升；所述主机102控制升降平台使得旋转平台下降，第二传感器107感应到旋转平台后发送一信号至主机102，主机102控制升降平台使得旋转平台停止下降；

步骤2、主机102接收所述二片罐图像，对二片罐图像按照标准图的DPI信息进行还原，之后进行纠偏得到处理图像；

步骤3、选定处理图像的检测区域，通过与标准图定位匹配以及对比得到检测结果；

步骤4、将检测结果显示于显示器110上。

本发明一种具体实施方式：

本发明采用线阵相机精准的采集被检测二片罐图片，然后将输入的被检测图像还原成与原始标准图相同比例的图像，再将还原处理后的图像与原始标准图直接进行精确比较，能够精准检测出文字、符号以及图像细节缺陷，同时还提供色差、条码、二维码等扩展检测功能。本发明检测流程简单、操作方便，可以清晰准确定位显示缺陷，能够满足市场上多种规格的二片罐的外观质量检测的需求。

本发明实现主要包括二片罐外观图像采集和检测两部分，一是二片罐外观图像采集，二是检测。

二片罐外观图像采集：控制旋转平台操作二片罐围绕罐体轴心匀速旋转，在旋转方向的法相面上安装线阵相机，配置线阵相机的行频、曝光时间以及焦距等参数，控制相机在罐体表面成像效果最好，配合旋转速度成像畸变最小。线阵相机采集足够长度的二片罐图像，从任意位置画选定位图案都可以得到完整的一圈二片罐图像。

本发明的检测实现原理：在输入的被检测二片罐图像截取单圈二片罐图像，并通过几何变换将图片按照原始稿比例进行纠偏。画选图像上任意图案与原始标准图进行匹配定位从而对齐两张稿件。通过图像比对、二维码识别、条码识别、色差计算等算法完成稿件比对中的图像缺陷、二维码、条码以及色差内容检测。保存设置检测内容和参数为模板，第二次检测无需设置可直接调用模板检测。

本发明的检测实现分为两个流程：一是采集的被检测二片罐图像与原始标准图比对，通过画选定位图案、选择检测区域、选择检测类型等操作进行比对，比对结束后可以创建比对文件，所有比对参数的设置都会保存在该比对文件中。二是根据保存在库的比对文件直接比对检测采集的被检测二片罐图像，在已保存比对文件的产品检测比对时，首先载入对应比对文件，就可以直接将采集的被检测二片罐图像进行比对检测，即可实现缺陷检测并显示。

本发明采集的被检测二片罐图像与原始标准图比对检测工作机制步骤如下：首先通过硬件设备进行采图，将二片罐放入旋转平台，平台自动收入柜体，之后采图，触发线阵相机采集图像；等待采图完成升降平台自动升起，取出二片罐，这样就完成一个被检测二片罐外观图像采集。载入原始标准图；图像按照原始标准图比例还原、纠偏：根据相机分辨率以及采集图片尺寸与原始标准图的dpi信息进行比例还原，同时根据画选的定位图案在原始标准图中匹配得到匹配的几何信息包括位置、角度等进行纠偏对齐；选择检测区域和检测类型：提供图像缺陷、条码、二维码、色差四类检测类型，在图像中画选ROI(region ofinterest，感兴趣区域)来确定检测区域，并通过匹配、比对、分析算法等一系列处理完成检测并显示检测结果。保存比对文件：将检测内容和参数保存成可读取的文件格式进行存储设置，以便该产品检测可以直接读取比对文件进行检测。最后还可以将二片罐外观质量检测结果生成报表，实现记录和管控功能。显示功能通过标准图、被检测二片罐图像、检测结果图三图进行显示。同步操作提供三幅图根据查看需要同步缩放、平移功能。鼠标跟随提供被检测二片罐图像跟随鼠标在检测结果图中相对位置进行缩放平移。交替显示提供在同一个界面上交替显示三幅图。多类型的查看方式何以使得缺陷查看更为简单，减少人眼疲劳。

匹配定位采用的方法有：模板匹配、特征点匹配、几何匹配、广义霍夫匹配等；

图像分析采用的方法有：图像分割，边缘检测，图像滤波，粒子分析等。

本发明根据保存在库的比对文件直接比对检测采集的被检测二片罐图像工作机制步骤如下：首先图像采集与上述的方式一致，比对时直接载入对应比对文件，就可以直接将采集的被检测二片罐图像进行比对检测，即可实现缺陷检测并显示。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种二片罐图片采集装置，用于二片罐的图片采集，其特征在于：包括旋转平台、相机以及光源，所述相机以及光源与所述旋转平台相对；所述光源用于相机采集图像。

2.如权利要求1所述的一种二片罐图片采集装置，其特征在于：还包括柜体、升降平台以及主机，所述旋转平台以及升降平台设于所述柜体内，所述升降平台连接至所述旋转平台，所述相机以及光源设于所述柜体内，且所述相机以及光源与所述旋转平台相对，所述主机分别电连接所述旋转平台、相机以及光源。

3.如权利要求2所述的一种二片罐图片采集装置，其特征在于：还包括第一传感器以及第二传感器，所述主机分别连接所述第一传感器以及第二传感器，所述第一传感器用于检测旋转平台的上升位置，所述第二传感器用于检测旋转平台的下降位置。

4.如权利要求2所述的一种二片罐图片采集装置，其特征在于：还包括相机调整机构以及光源调整机构，所述相机调整机构设于所述柜体内，所述相机调整机构连接至所述相机，所述光源调整机构设于所述柜体内，所述光源调整机构连接至所述光源。

5.如权利要求1所述的一种二片罐图片采集装置，其特征在于：所述旋转平台设有一导向杆，所述导向杆的直径等于所述二片罐的内径，所述柜体顶部设有一开口，所述开口用于导向杆上下移动。

6.一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，其特征在于：所述方法需提供如权利要求1至5任意一项所述一种二片罐图片采集装置；具体包括如下步骤：

步骤1、通过旋转平台带动二片罐转动，并通过相机采集到二片罐图像，并将所述二片罐图像发送至主机；

步骤2、主机接收所述二片罐图像，对二片罐图像按照标准图进行还原以及纠偏得到处理图像；

步骤3、选定处理图像的检测区域，通过与标准图定位匹配以及对比得到检测结果。

7.如权利要求6所述的一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，其特征在于：所述步骤1进一步具体为：主机控制升降平台使得旋转平台上升至一固定位置，将二片罐放置于所述旋转平台上；之后主机控制升降平台使得旋转平台下降至固定位置，主机控制光源以及相机开启，并控制导向杆旋转，控制相机采集到二片罐图像，并将所述二片罐图像发送至主机。

8.如权利要求7所述的一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，其特征在于：所述主机控制升降平台使得旋转平台上升，第一传感器感应到旋转平台后发送一信号至主机，主机控制升降平台使得旋转平台停止上升；所述主机控制升降平台使得旋转平台下降，第二传感器感应到旋转平台后发送一信号至主机，主机控制升降平台使得旋转平台停止下降。

9.如权利要求6所述的一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，其特征在于：还包括步骤4、将检测结果显示于显示器上。

10.如权利要求6所述的一种二片罐图片采集装置的图片检测方法，其特征在于：所述步骤2进一步具体为：主机接收所述二片罐图像，对二片罐图像按照标准图的DPI信息进行还原，之后进行纠偏得到处理图像。