CN108620343A - 一种基于ccd的烟箱外观质量检测方法 - Google Patents

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郑珂
郑芳
程韦
杜晓冬
郑国栋
卫剑
胡亚凯
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    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3422—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour using video scanning devices, e.g. TV-cameras

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Abstract

本发明提供了一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，首先调节CCD工业相机和光源的参数，保证CCD工业相机能够获得足够的曝光时间和清晰度，调节完成后进行拍照，拍照后，将有外观缺陷的烟箱图像参数保存至缺陷烟箱数据库，并为用户提供查询接口；与现有的视觉检测系统相比，本发明可利用机器视觉算法调整CCD工业相机和光源的参数，保证CCD工业相机采集到的烟箱图像满足检测需求，并将不合格烟箱图像参数存储至缺陷烟箱数据库，为用户查询与追溯缺陷烟箱提供了数据支持，极大程度提高了可循环使用烟箱外观检测的准确率，进而提高了装封箱机的质量和效率。

Description

一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法
技术领域
本发明涉及卷烟生产中的烟箱外观检测领域，尤其涉及一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法。
背景技术
由于可循环使用的烟箱在回收过程中经历多个环节才最终上机循环利用，这期间容易对烟箱的质量造成一定的损坏，从而使得自动化包装的效率受到一定程度的影响，严重时还将导致包装质量的下滑。为了烟箱能够高效的循环利用，保质保量的完成生产任务，相应的对卷包车间和物流部门各项质量检查也就提出了更高的要求，视觉检测系统也应运而生。
现有的视觉检测系统包括集成有视觉检测系统的后台计算机、与后台计算机通信连接的装封箱机PLC、由装封箱机PLC控制的CCD工业相机、光源以及剔除机构，CCD工业相机采集到的烟箱图像参数可自动保存至后台计算机的储存系统中。
视觉检测系统利用可视化界面和CCD工业相机的配合，能够检测出存在外观质量问题的烟箱，但是由于生产效率的要求，CCD工业相机在采集烟箱外观图像时，曝光时间很短，这就导致烟箱外观检测存在一定的误差，针对上述情况，需研发一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法作为检测烟箱质量的把关措施，以避免烟箱二次损坏带来的质量问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，能够通过调节CCD工业相机的曝光时间和增益增加烟箱采集图像的清晰度，进而提高烟箱外观检测的准确率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，包括以下步骤：
步骤1、调节CCD工业相机的参数，包括以下步骤：
步骤1.1：调节CCD工业相机的曝光时间t1，t1不超过5ms，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足行业要求；
步骤1.2：若曝光时间t1达到5ms时CCD工业相机采集的图像亮度不足，则调节相机增益，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足检测要求；
步骤2、调节光源频闪持续时间t2和光源触发延迟时间t3，直至CCD工业相机采集的烟箱图像清晰度满足检测要求；其中，光源频闪持续时间t2为光源持续点亮时间，光源触发延迟时间t3为装封箱机PLC发出推杆到位信号时刻至启动光源时刻之间的时段；
步骤3：CCD工业相机对待检测烟箱进行烟箱图像采集，包括以下步骤：
步骤3.1：装封箱机PLC发出推杆到位信号；
步骤3.2：装封箱机PLC等待t3时段后，同时启动CCD工业相机以及光源；
步骤3.3： CCD工业相机为待检测烟箱拍照；
步骤4、CCD工业相机将采集到的烟箱图像发送给后台计算机上集成的视觉检测系统，若视觉检测系统判断烟箱合格，则保存烟箱图像参数并进入步骤3；若视觉检测系统判断烟箱不合格，则将不合格烟箱图像参数存入缺陷烟箱数据库后进入步骤5；
步骤5：执行机构处理不合格烟箱后进入步骤3。
所述步骤5包括以下步骤：
步骤5.1：装封箱机PLC启动声光报警器进行报警；
步骤5.2：视觉检测系统发送停止信号给装封箱机PLC，装封箱机PLC接收到停止信号后控制封装相机停止运行，并控制剔除机构剔除不合格烟箱。
所述光源包括近红外光源和激光光源。
步骤4中所述的烟箱图像参数包括烟箱图像和烟箱条码。
步骤4中所述的视觉检测系统集成有两级密码权限管理系统，两级密码权限管理系统分别用于为正在运行的CCD工业相机参数和已保存的CCD工业相机参数提供权限管理功能。
本发明的有益效果：
与现有的视觉检测系统相比，本发明所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，可利用机器视觉算法调整CCD工业相机和光源的参数，保证CCD工业相机采集到的烟箱图像满足检测需求，并将不合格烟箱图像参数存储至缺陷烟箱数据库，为用户查询与追溯缺陷烟箱提供了数据支持，极大程度提高了可循环使用烟箱外观检测的准确率，进而提高了装封箱机的质量和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图；
图2为CCD工业相机及光源的时序示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：本发明所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，包括以下步骤：
步骤1、调节CCD工业相机的参数，包括以下步骤：
步骤1.1：调节CCD工业相机的曝光时间t1，t1不超过5ms，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足行业要求；
步骤1.2：若曝光时间t1达到5ms时CCD工业相机采集的图像亮度不足，则调节相机增益，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足检测要求。
步骤2、调节光源频闪持续时间t2和光源触发延迟时间t3，直至CCD工业相机采集的烟箱图像清晰度满足检测要求；其中，光源频闪持续时间t2为光源持续点亮时间，光源触发延迟时间t3为装封箱机PLC发出推杆到位信号时刻至启动光源时刻之间的时段。
需要进一步说明的是，如图2所示：曝光时间t1和光源频闪持续时间t2并无大小关系，曝光时间t1和光源频闪持续时间t2中较小的时间段决定了CCD工业相机的有效曝光时间；曝光时间t1、光源频闪持续时间t2和光源触发延迟时间t3均采用现有的机器视觉算法进行自动调节，这里不再赘述。
步骤3：CCD工业相机对待检测烟箱进行烟箱图像采集，包括以下步骤：
步骤3.1：装封箱机PLC发出推杆到位信号；
步骤3.2：装封箱机PLC等待t3时段后，同时启动CCD工业相机以及光源，其中所述光源包括近红外光源和激光光源，保证能够为动CCD工业相机拍照提供必要的照明环境，以保证图像的清晰度；
步骤3.3： CCD工业相机为待检测烟箱拍照。
步骤4、CCD工业相机将采集到的烟箱图像发送给后台计算机上集成的视觉检测系统，若视觉检测系统判断烟箱合格，则保存烟箱图像参数并进入下一个烟箱检测；若视觉检测系统判断烟箱不合格，则将不合格烟箱图像参数存入缺陷烟箱数据库后进入步骤5；
步骤5：执行机构处理不合格烟箱，后进入下一个烟箱检测。
优选方案为：所述步骤5包括以下步骤：
步骤5.1：装封箱机PLC启动声光报警器进行报警；
步骤5.2：视觉检测系统发送停止信号给装封箱机PLC，装封箱机PLC接收到停止信号后控制封装相机停止运行，并控制剔除机构剔除不合格烟箱。
优选方案为：步骤4中所述的烟箱图像参数包括烟箱图像和烟箱条码，视觉检测系统还可为用户提供查询接口，用户可根据不合格烟箱条码在缺陷烟箱数据库中查询不合格烟箱图像参数。
优选方案为：步骤4中所述的视觉检测系统集成有两级密码权限管理系统，两级密码权限管理系统分别用于为正在运行的CCD工业相机参数和已保存的CCD工业相机参数提供权限管理功能，两级密码权限管理系统的设置，能够有效的避免CCD工业相机参数被随意篡改，有效的增加了视觉检测系统的安全性和稳定性。
与现有的视觉检测系统相比，本发明所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，可利用机器视觉算法调整CCD工业计算机和光源的参数，保证CCD工业相机采集到的烟箱图像满足检测需求，并将不合格烟箱图像参数存储至缺陷烟箱数据库，为用户查询与追溯缺陷烟箱提供了数据支持，极大程度提高了可循环使用烟箱外观检测的准确率，进而提高了装封箱机的质量和效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、调节CCD工业相机的参数，包括以下步骤：
步骤1.1：调节CCD工业相机的曝光时间t1，t1不超过5ms，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足行业要求；
步骤1.2：若曝光时间t1达到5ms时CCD工业相机采集的图像亮度不足，则调节相机增益，直至CCD工业相机采集的烟箱图像亮度满足检测要求；
步骤2、调节光源频闪持续时间t2和光源触发延迟时间t3，直至CCD工业相机采集的烟箱图像清晰度满足检测要求；其中，光源频闪持续时间t2为光源持续点亮时间，光源触发延迟时间t3为装封箱机PLC发出推杆到位信号时刻至启动光源时刻之间的时段；
步骤3：CCD工业相机对待检测烟箱进行烟箱图像采集，包括以下步骤：
步骤3.1：装封箱机PLC发出推杆到位信号；
步骤3.2：装封箱机PLC等待t3时段后，同时启动CCD工业相机以及光源；
步骤3.3： CCD工业相机为待检测烟箱拍照；
步骤4、CCD工业相机将采集到的烟箱图像发送给后台计算机上集成的视觉检测系统，若视觉检测系统判断烟箱合格，则保存烟箱图像参数并进入步骤3；若视觉检测系统判断烟箱不合格，则将不合格烟箱图像参数存入缺陷烟箱数据库后进入步骤5；
步骤5：执行机构处理不合格烟箱后进入步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，其特征在于，所述步骤5包括以下步骤：
步骤5.1：装封箱机PLC启动声光报警器进行报警；
步骤5.2：视觉检测系统发送停止信号给装封箱机PLC，装封箱机PLC接收到停止信号后控制封装相机停止运行，并控制剔除机构剔除不合格烟箱。
3.根据权利要求1所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，其特征在于：所述光源包括近红外光源和激光光源。
4.根据权利要求1所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，其特征在于：步骤4中所述的烟箱图像参数包括烟箱图像和烟箱条码。
5.根据权利要求1所述的一种基于CCD的烟箱外观质量检测方法，其特征在于：步骤4中所述的视觉检测系统集成有两级密码权限管理系统，两级密码权限管理系统分别用于为正在运行的CCD工业相机参数和已保存的CCD工业相机参数提供权限管理功能。
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