CN109946309B - 玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于视觉检测技术领域，具体公开了一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法，包括线扫描相机组件和转动控制组件，其中线扫描相机组件包括线扫描相机和相机支撑架，转动控制组件包括玻璃瓶转动平台和入射机构，玻璃瓶转动平台靠近玻璃瓶瓶口的一侧设置有吸光材料和漫反射材料，入射机构能够将此材料射入玻璃瓶内，玻璃瓶转动平台与线扫描相机间设有光源。采用本技术方案，解决了传统检测中玻璃瓶背面图案干涉到玻璃瓶前表面图案的检测显示的问题，从源头上去除了干扰，提高了检查精度，保证检测质量。

Description

玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于视觉检测技术领域，尤其涉及一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法。

背景技术

目前国内玻璃瓶的检测主要依靠人工检测，但是，人工检测的方式会受到多种因素的制约，如操作者的疲劳度、操作者的工作经验等主观因素以及检测室的光源照射情况等其它非人为客观因素，导致检测出现误差，甚至还是会出现漏检，致使不合格产品流入到药品生产厂家，从而给最终消费者带来很大的损失及危害。

而且在检测安瓿瓶、西林瓶等玻璃瓶时，这类玻璃瓶自身的体积较小，其上的印刷内容面积更小，而表面幅度大，印刷内容的缺陷细微，用肉眼难以精确稳定判断，大大增加了视觉检测上的难度。同时安瓿瓶、西林瓶等玻璃瓶多用于存放药品，而这类玻璃瓶表面的印刷图案通常为指示药品种类或计量的图案文字，所以如果对这类玻璃瓶的表面印刷图案检测不精准，导致残次品流入市场，使使用者在查看这类玻璃瓶存放的药品时对药品种类或计量产生了错误认识，可能会导致药品的使用出现差错，甚至威胁到我们的生命安全，所以我们必须对这类玻璃瓶上的印刷图案进行精确检查。

而传统的检测装置针对玻璃瓶上的多种颜色的不同印刷，难以采用同种光源打出稳定效果，误差大，且传统检测中采用背光光源，将瓶子整体穿透，玻璃瓶背面的图案往往会干涉玻璃瓶前表面图案的检测，导致检测结果不清晰，检测精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法，以解决传统检测中玻璃瓶背面图案干涉到玻璃瓶前表面图案的检测显示的问题，从源头上去除了干扰，提高了检查精度，保证检测质量。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法，包括线扫描相机组件和转动控制组件，其中线扫描相机组件包括线扫描相机和相机支撑架，转动控制组件包括玻璃瓶转动平台和入射机构，玻璃瓶转动平台能够驱使玻璃瓶转动，且玻璃瓶转动平台与线扫描相机正对，玻璃瓶转动平台靠近玻璃瓶瓶口的一侧设置有吸光材料和漫反射材料，入射机构能够将此材料射入玻璃瓶内，玻璃瓶转动平台与线扫描相机间设有光源。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：线扫描相机一次读取一行图像数据，这种无缝记录的方式非常适合用于检查本方案中的玻璃瓶一类的长物体或延伸幅材，提高检测装置的精确度。相机支撑架能够改变线扫描相机与玻璃瓶的位置关系，保证线扫描相机能够顺利扫描玻璃瓶，保证检测效果。玻璃瓶转动平台能够对玻璃瓶进行定位，同时玻璃瓶转动平台能够驱使玻璃瓶转动，使线扫描相机能够检测玻璃瓶的完整瓶身图案。

玻璃瓶转动平台一侧设置吸光材料和漫反射材料，然后通过入射机构将吸光材料或漫反射材料射入玻璃瓶内，吸光材料能够吸收光线，将射入瓶内的光源吸收，黑化背景，提高印刷图案的对比度，凸显瓶身上的印刷图案反光，漫反射材料能够反射光线，充当图形文字的背光光源，从而检测出不反光的印刷图案的轮廓，吸光材料可以采用吸光棒或吸光布等改装物体，漫反射材料能够使用漫反射棒、塑料制品或气体等。操作人员根据需要使吸光材料或漫反射材料进入玻璃瓶内，使线扫描相机能够清晰、准确地检查玻璃瓶上的印刷图案，去除了玻璃瓶背面印刷图案对玻璃瓶前表面印刷图案的影响，提高了检测精度。

进一步，所述光源包括分别设于玻璃瓶上下两侧的上光源和下光源，两个光源均为高亮平面光。这样设置两个光源，为检测过程提供充足的照明，减小光线折射引起背景明显虚影的干扰，保证检测效果。

进一步，玻璃瓶印刷图形文字检测装置检测方法有以下步骤：

步骤一、首先将玻璃瓶放置在玻璃瓶转动平台上，玻璃瓶转动平台驱使玻璃瓶转动；

步骤二、搭建配套的线扫描相机，通过移动相机支撑架，调整线扫描相机与玻璃瓶转动平台间的距离；

步骤三、启动光源；

步骤四、启动入射机构，将吸光材料或漫反射材料射入玻璃瓶瓶内；

步骤五、启动线扫描相机，扫描完成后调节线扫描相机参数，获取图像。

这样能够使操作者了解到本装置的具体使用步骤，简单明了，避免操作者对装置进行误操作而使装置或玻璃瓶损坏。

附图说明

图1为本发明玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法实施例的结构示意图；

图2为本发明玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法的实施例的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：竖杆1、线扫描相机2、电机3、编码器4、皮带5、吸光棒6、漫反射棒7、光源8、横杆9、支撑杆10、固定底座11、玻璃瓶12、支架13、机械平台14、托瓶台15。

实施例如附图1所示：一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置及其检测方法，包括线扫描相机组件和转动控制组件，线扫描相机组件包括线扫描相机2和相机支撑架，转动控制组件包括玻璃瓶转动平台、入射机构和矩形的机械平台14。

相机支撑架能够移动，从而改变线扫描相机2的位置，使线扫描相机2与玻璃瓶12彼此正对。相机支撑架包括竖杆1、横杆9和支撑杆10，竖杆1底部焊接有固定底座11，固定底座11能使竖杆1保持竖直摆放。如图1、2所示，竖杆1与横杆9间设有连接件，竖杆1与横杆9通过连接件连接，连接件通过螺钉紧固与竖杆1和横杆9连接，松紧调节螺钉，连接件能够在竖杆1上上下移动，且连接件能够在横杆9上左右水平移动，支撑杆10一端与横杆9远离竖杆1的一端固定连接，支撑杆10另一端与线扫描相机2固定连接。

玻璃瓶转动平台位于相机支撑架的右侧，玻璃瓶转动平台与线扫描相机2间设有光源8，光源8包括分别设于玻璃瓶12上下两侧的上光源8和下光源8，两个光源8均为高亮平面光。玻璃瓶转动平台13的前侧面设置有吸光材料和漫反射材料，这里采用吸光棒6和漫反射棒7，吸光棒6和漫反射棒7的前侧设有控制其入射进玻璃瓶12内的入射机构(图中未显示)。

玻璃瓶转动平台包括托瓶台15、支架13和皮带轮组，托瓶台15的底部与机械平台14的顶部焊接，机械平台14使托瓶台15的放置更加稳定。托瓶台15顶部设有纵向的弧形凹槽，弧形凹槽能够与玻璃瓶12瓶身贴合，弧形凹槽的底部开有通槽，通槽贯穿托瓶台15的左右两侧面。托瓶台15的前后两端均设有两个转轮，托瓶台15一端的两个转轮分别位于弧形凹槽的左右两侧，转轮与托瓶台转动连接。皮带轮组与支架13转动连接，支架13对皮带轮组起支撑作用，皮带轮组连接有驱使其转动的动力源，动力源采用电机3，皮带轮组间传动连接有皮带5，皮带5能与置于托瓶台15上的玻璃瓶12的瓶身相接触，从而驱使玻璃瓶12转动。皮带轮组中的一个皮带轮的轮轴连接有编码器4，编码器4能够将转动机构的运动信息进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式，便于监控转动机构的运行情况，确保装置顺利运行。

本装置的检测方法具有以下步骤：

步骤一、首先将玻璃瓶12放置在托瓶台15的弧形凹槽上，使玻璃瓶12的瓶口朝向装置的前侧，同时使玻璃瓶12靠近瓶底的瓶身侧壁与转动机构的皮带5相接触；

步骤二、拧松连接件上的螺钉，使连接件在竖杆1和横杆9上移动，调整连接件的位置，从而调整线扫描相机2与托瓶台15的位置，使线扫描相机2的扫描镜头正对着托瓶台15上的玻璃瓶12，此时拧紧螺钉，完成对线扫描相机2的定位；

步骤三、启动电机3，电机3带动皮带轮组转动，皮带轮组驱使皮带5传动，皮带5传动带动托瓶台15上的玻璃瓶12稳定转动，然后启动两个光源8；

步骤四、启动入射机构，将吸光棒6或漫反射棒7对准玻璃瓶12瓶口射入；

步骤五、启动线扫描相机2，直到线扫描相机2完成对玻璃瓶12瓶身的整体扫描，调节线扫描相机2参数，获取图像。

对于本实施例中提到根据需要将漫反射棒7或吸光棒6射入玻璃瓶12中，有以下举例：

无色瓶黑印刷体，打入白色漫反射棒，以反射的光将其轮廓打清晰；

无色瓶蓝印刷体，打入黑色吸光棒，取印刷体本身的反光，吸光棒6吸走背景及干扰；

棕色瓶白印刷体，直接取印刷体本身的反光，棕色瓶与白印刷体对比明显；

蓝色瓶白印刷体，打入黑色吸光棒，取印刷体本身的反光，吸光棒6吸走背景及干扰；

蓝色瓶棕印刷体，打入白色漫反射棒，以反射的光将其轮廓打清晰；

通过上面打光方式，可将印刷体轮廓清晰取出，从而保证视觉图片效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (1)

1.一种玻璃瓶印刷图形文字检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、首先将玻璃瓶放置在托瓶台的弧形凹槽上，使玻璃瓶的瓶口朝向装置的前侧，同时使玻璃瓶靠近瓶底的瓶身侧壁与转动机构的皮带相接触；

步骤二、拧松连接件上的螺钉，使连接件在竖杆和横杆上移动，调整连接件的位置，从而调整线扫描相机与托瓶台的位置，使线扫描相机的扫描镜头正对着托瓶台上的玻璃瓶，此时拧紧螺钉，完成对线扫描相机的定位；

步骤三、启动电机，电机带动皮带轮组转动，皮带轮组驱使皮带传动，皮带传动带动托瓶台上的玻璃瓶稳定转动，然后启动两个光源；

步骤四、启动入射机构，将吸光棒或漫反射棒对准玻璃瓶瓶口射入；

步骤五、启动线扫描相机，直到线扫描相机完成对玻璃瓶瓶身的整体扫描，调节线扫描相机参数，获取图像；

所述玻璃瓶印刷图形文字检测装置，包括线扫描相机组件和转动控制组件，其中线扫描相机组件包括线扫描相机和相机支撑架，转动控制组件包括玻璃瓶转动平台和入射机构，玻璃瓶转动平台能够驱使玻璃瓶转动，且玻璃瓶转动平台与线扫描相机正对，玻璃瓶转动平台靠近玻璃瓶瓶口的一侧设置有吸光材料和漫反射材料，入射机构能够将此材料射入玻璃瓶内，玻璃瓶转动平台与线扫描相机间设有光源；

相机支撑架能够移动，从而改变线扫描相机的位置，使线扫描相机与玻璃瓶彼此正对；相机支撑架包括竖杆、横杆和支撑杆，竖杆底部焊接有固定底座，固定底座能使竖杆保持竖直摆放；竖杆与横杆间设有连接件，竖杆与横杆通过连接件连接，连接件通过螺钉紧固且与竖杆和横杆连接，松紧调节螺钉，连接件能够在竖杆上上下移动，且连接件能够在横杆上左右水平移动，支撑杆一端与横杆远离竖杆的一端固定连接，支撑杆另一端与线扫描相机固定连接；

玻璃瓶转动平台位于相机支撑架的右侧，玻璃瓶转动平台与线扫描相机间设有光源，光源包括分别设于玻璃瓶上下两侧的上光源和下光源，两个光源均为高亮平面光；玻璃瓶转动平台的前侧面设置有吸光材料和漫反射材料；所述吸光材料为吸光棒，所述漫反射材料为漫反射棒；吸光棒和漫反射棒的前侧设有控制入射进玻璃瓶内的入射机构；

玻璃瓶转动平台包括托瓶台、支架和皮带轮组；转动控制组件还包括机械平台；托瓶台的底部与机械平台的顶部焊接，机械平台使托瓶台的放置更加稳定；托瓶台顶部设有纵向的弧形凹槽，弧形凹槽能够与玻璃瓶瓶身贴合，弧形凹槽的底部开有通槽，通槽贯穿托瓶台的左右两侧面；托瓶台的前后两端均设有两个转轮，托瓶台一端的两个转轮分别位于弧形凹槽的左右两侧，转轮与托瓶台转动连接；皮带轮组与支架转动连接，支架对皮带轮组起支撑作用，皮带轮组连接有驱使转动的动力源，动力源采用电机，皮带轮组间传动连接有皮带，皮带能与置于托瓶台上的玻璃瓶的瓶身相接触，从而驱使玻璃瓶转动；皮带轮组中的一个皮带轮的轮轴连接有编码器，编码器能够将转动机构的运动信息进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式，便于监控转动机构的运行情况，确保装置顺利运行。