CN111906049A - 一种基于人工智能的条包外观检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于人工智能的条包外观检测装置,涉及烟包包装技术领域。该基于人工智能的条包外观检测装置包括照明设备、采像设备和操控设备,所述照明设备和采像设备与操控设备电连接,所述照明设备包括用于照射透明拉线的拉线照明设备,所述采像设备包括用于拍摄透明拉线的拉线采像设备;所述拉线照明设备包括与透明拉线平行设置的灯条和柱状透镜,所述灯条发出的光经所述柱状透镜汇聚后形成具有一定宽度的平行光并照射透明拉线。本发明的基于人工智能的条包外观检测装置通过特殊的灯条和柱状透镜组成的拉线照明设备照射条包的透明拉线,能够会将其微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被拉线采像设备识别,提高基于人工智能的条包外观检测装置的可靠性,可靠检测条包外观。

Description

一种基于人工智能的条包外观检测装置
技术领域
本发明涉及包装外观检测装置技术领域,更具体地,涉及一种基于人工智能的条包外观检测装置。
背景技术
在卷烟生产中,条包香烟从包装机组进入提升通道的过程中,会存在露白、盒皮反折、破损、透明纸褶皱、透明纸破损、透明拉线缺失或错牙等缺陷,此类产品流入市场则造成A类质量事故。目前市场上已有封箱机前端的条包输送通道上安装有条包外观检测系统,但是由于安装位置为多条包装机产线对应于一台封箱机,不同包装机生产的条烟除共性外,具有部分个性特征,而现有技术识别个性特征时效果不好,无法可靠检测透明拉线缺失或错牙,导致这些个性特征在封箱机前端的检测装置中被忽略,或者造成较大的误剔,进而影响实际的使用效果。因此,需要开发出能够可靠检测透明拉线缺失或错牙的基于人工智能的条包外观检测装置。
发明内容
为了解决上述现有技术所述的无法可靠检测透明拉线缺失或错牙的缺陷,本发明提出一种基于人工智能的条包外观检测装置,该装置能够将透明拉线微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被采像设备识别,提高检测装置的可靠性,能够可靠检测透明拉线缺失或错牙。
为了实现上述目的,本发明采用以下方案,一种基于人工智能的条包外观检测装置,包括照明设备、采像设备和操控设备,所述照明设备和采像设备与操控设备电连接,所述照明设备包括用于照射透明拉线的拉线照明设备,所述采像设备包括用于拍摄透明拉线的拉线采像设备;所述拉线照明设备包括与透明拉线平行设置的灯条和柱状透镜,所述灯条发出的光经所述柱状透镜汇聚后形成具有一定宽度的平行光并照射透明拉线;所述灯条包括个数为三的倍数的呈线性排列的灯珠,所述灯珠发光颜色为蓝、白或红中的一种,相邻的三个灯珠发光颜色互不相同。所述控制器可以采用本领域常规的PLC逻辑控制器。控制器处理图像的算法可采用深度学习算法,通过学习一定数量的良好样本信息,进而形成良品的特征数据库,进而区分出生产线中的不良品。对于透明拉线,现有的基于人工智能的条包外观检测装置不能准确形成明显的特征,无法可靠检测透明拉线缺失或错牙。
发明人研究发现,通过上述特殊的灯条和柱状透镜组成的拉线照明设备照射条包的透明拉线,能够会将其微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被拉线采像设备识别,提高基于人工智能的条包外观检测装置的可靠性,可靠检测透明拉线缺失或错牙。
本发明的基于人工智能的条包外观检测装置能够将透明拉线微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被采像设备识别,提高检测装置的可靠性,能够可靠检测透明拉线缺失或错牙。
所述拉线照明设备和拉线采像设备与操控设备电连接。所述灯条与柱状透镜的中心线的距离为所述柱状透镜的焦距。所述灯条位于所述柱状透镜的焦点形成的直线上。
进一步地,所述柱状透镜的直径为11~13mm。更优选地,所述柱状透镜的直径为12mm。
进一步地,所述柱状透镜的焦距为7~9mm。更优选地,所述柱状透镜的焦距8mm。
进一步地,所述灯珠的个数为36个。
进一步地,所述灯条一端的灯珠的发光颜色为红色,与其相邻的灯珠为蓝色。
进一步地,所述灯珠为LED灯珠。
进一步地,所述拉线采像设备为黑白采像设备。
进一步地,所述黑白采像设备为黑白CCD。具体地,所述黑白CCD可采用100万像素的黑白CCD。所述黑白CCD可以采用基恩士品牌。
进一步地,所述照明设备还包括条包端面检测专用照明设备,所述采像设备还包括条包端面采像设备。所述端面检测专用照明设备个数为两个。所述条包端面采像设备采用高像素彩色CCD。所述端面检测专用照明设备和条包端面采像设备与操控设备电连接。
进一步地,所述照明设备还包括条包大面检测专用照明设备,所述采像设备还包括条包大面采像设备。所述条包大面检测专用照明设备为六个。所述条包大面采像设备采用高像素彩色CCD。所述条包大面检测专用照明设备和条包大面采像设备与操控设备电连接。所述条包端面采像设备和条包大面采像设备共六个。
此时,基于人工智能的条包外观检测装置中,拉线照明设备一个,拉线采像设备一个;端面检测专用照明设备个数为两个,条包大面检测专用照明设备为六个,条包端面采像设备和条包大面采像设备共六个。条包检测装置能够对条包进行全面检测,能够检测烟条混牌、粘贴不良、露白、盒皮反折,拉线缺失或错牙,透明纸缺失、透明纸褶皱、透明纸撕裂,条盒包装纸的走位、不方正、褶皱等缺陷。
进一步地,所述基于人工智能的条包外观检测装置还包括用于拉开条包间距并输送的分离输送机构和用于剔除不合格条包的剔除机构。
进一步地,所述分离输送机构为双侧同步传送带。
进一步地,所述分离输送机构的输送速度大于包装机出口输送速度。
进一步地,所述剔除机构包括设置在分离输送机构两侧的高速气缸和废烟收集容器。所述高速气缸采用高速电磁阀驱动。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的基于人工智能的条包外观检测装置通过特殊的灯条和柱状透镜组成的拉线照明设备照射条包的透明拉线,能够会将其微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被拉线采像设备识别,提高基于人工智能的条包外观检测装置的可靠性,可靠检测透明拉线缺失或错牙。
附图说明
图1为本发明所述基于人工智能的条包外观检测装置中照明设备和采像设备的位置结构立体图。
图2为本发明所述基于人工智能的条包外观检测装置中照明设备和采像设备的位置结构右视图。
图3为本发明所述基于人工智能的条包外观检测装置的电连接示意图。
图4为本发明所述基于人工智能的条包外观检测装置中拉线照明设备的示意图。
图5为本发明所述基于人工智能的条包外观检测装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
一种基于人工智能的条包外观检测装置,如图3~4所示,包括照明设备1、采像设备2和操控设备3,照明设备1和采像设备2与操控设备3电连接。
照明设备1包括用于照射透明拉线4的拉线照明设备11,采像设备2包括用于拍摄透明拉线4的拉线采像设备21。拉线照明设备11和拉线采像设备21与操控设备3电连接。
拉线照明设备11包括与透明拉线4平行设置的灯条111和柱状透镜112,灯条111发出的光经柱状透镜112汇聚后形成具有一定宽度的平行光并照射透明拉线4。灯条111包括个数为三的倍数的呈线性排列的灯珠,灯珠发光颜色为蓝、白或红中的一种,相邻的三个灯珠发光颜色互不相同。本实施例中,灯珠的个数为36个;灯条111一端的灯珠的发光颜色为红色,与其相邻的灯珠为蓝色,接着是白色,依次重复。灯珠为LED灯珠。灯条111与柱状透镜112的中心线的距离为8mm。灯条111位于柱状透镜112的焦点形成的直线上。柱状透镜112的直径为12mm。
拉线采像设备21为黑白采像设备;黑白采像设备为黑白CCD。具体地,本实施例中采用基恩士品牌的100万像素的黑白CCD。
控制器3可以采用本领域常规的PLC逻辑控制器。控制器3处理图像的算法可采用深度学习算法,通过学习一定数量的良好样本信息,进而形成良品的特征数据库,进而区分出生产线中的不良品。
该基于人工智能的条包外观检测装置通过特殊的灯条和柱状透镜组成的拉线照明设备照射条包的透明拉线,能够会将其微弱的特征增强为明显的灰度对比特征,进而能够稳定可靠地被拉线采像设备识别,提高基于人工智能的条包外观检测装置的可靠性,可靠检测透明拉线缺失或错牙。
本实施例中,照明设备1还包括条包端面检测专用照明设备12和条包大面检测专用照明设备13,采像设备2还包括条包端面采像设备22和条包大面采像设备23。端面检测专用照明设备12和条包端面采像设备22与操控设备3电连接。条包大面检测专用照明设备13和条包大面采像设备23与操控设备3电连接。端面检测专用照明设备12个数为两个。条包大面检测专用照明设备13为六个。条包端面采像设备22和条包大面采像设备23均采用高像素彩色CCD。条包端面采像设备22为两个,条包大面采像设备23为四个。此时,基于人工智能的条包外观检测装置中,照明设备1九个,采像设备2七个,分别为:拉线照明设备11一个,拉线采像设备21一个;端面检测专用照明设备12个数为两个,条包大面检测专用照明设备13为六个,条包端面采像设备22为两个,条包大面采像设备23为四个。
条包端面检测专用照明设备12、条包大面检测专用照明设备13、条包端面采像设备22和条包大面采像设备23的位置设置为本领域中的常规设置。本实施例的照明设备和采像设备的位置设置如图1~2所示。条包端面检测专用照明设备12包括第一条包端面检测专用照明设备121和第二条包端面检测专用照明设备122,分别位于待检测条包的两端。条包大面检测专用照明设备13包括第一条包大面检测专用照明设备131、第二条包大面检测专用照明设备132、第三条包大面检测专用照明设备133、第四条包大面检测专用照明设备134、第五条包大面检测专用照明设备135和第六条包大面检测专用照明设备136分别位于条包的侧面四周。条包端面采像设备22包括第一条包端面采像设备221和第二条包端面采像设备222,分别位于待检测条包的两端。条包大面采像设备23包括第一条包大面采像设备231、第二条包大面采像设备232、第三条包大面采像设备233和第四条包大面采像设备234,第一条包大面采像设备231和第二条包大面采像设备232为一组,位于条包的斜上方,用于拍摄相邻的两个侧面;第三条包大面采像设备233和第四条包大面采像设备234为一组,位于条包的斜下方,用于拍摄另两个相邻的侧面。
此时,条包检测装置能够对条包进行全面检测,能够检测烟条混牌、粘贴不良、露白、盒皮反折,拉线缺失或错牙,透明纸缺失、透明纸褶皱、透明纸撕裂,条盒包装纸的走位、不方正、褶皱等缺陷。
如图5所示,还包括用于拉开条包间距并输送的分离输送机构6和用于剔除不合格条包的剔除机构8。分离输送机构6为双侧同步传送带。分离输送机构6的输送速度大于包装机出口5输送速度。剔除机构7包括设置在分离输送机构两侧的高速气缸和废烟收集容器。高速气缸采用高速电磁阀驱动。
分离输送机构6的输入端与包装机出口5对接,分离输送机构6将排列紧密的条包间距拉开并输送;输送到基于人工智能的条包外观检测装置7后进行外观检测,检测结果为不合格时剔除机构7将不合格条包剔除,检测结果合格时,分离输送机构6继续将条包输送到提升机的提升通道9,进入下一工序。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的条包外观检测装置,包括照明设备(1)、采像设备(2)和操控设备(3),所述照明设备(1)和采像设备(2)与操控设备(3)电连接,其特征在于,所述照明设备(1)包括用于照射透明拉线(4)的拉线照明设备(11),所述采像设备(2)包括用于拍摄透明拉线(4)的拉线采像设备(21);所述拉线照明设备(11)包括与透明拉线(4)平行设置的灯条(111)和柱状透镜(112),所述灯条(111)发出的光经所述柱状透镜(112)汇聚后形成具有一定宽度的平行光并照射透明拉线(4);所述灯条(111)包括个数为三的倍数的呈线性排列的灯珠,所述灯珠发光颜色为蓝、白或红中的一种,相邻的三个灯珠发光颜色互不相同。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述柱状透镜(112)的直径为11~13mm。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述拉线采像设备(21)为黑白采像设备。
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述黑白采像设备为黑白CCD。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述照明设备(1)还包括条包端面检测专用照明设备(12),所述采像设备(2)还包括条包端面采像设备(22)。
6.根据权利要求1所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述照明设备(1)还包括条包大面检测专用照明设备(13),所述采像设备(2)还包括条包大面采像设备(23)。
7.根据权利要求1所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,还包括用于拉开条包间距并输送的分离输送机构和用于剔除不合格条包的剔除机构。
8.根据权利要求7所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述分离输送机构为双侧同步传送带。
9.根据权利要求7所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述分离输送机构的输送速度大于包装机出口输送速度。
10.根据权利要求7所述的基于人工智能的条包外观检测装置,其特征在于,所述剔除机构包括设置在分离输送机构两侧的高速气缸和废烟收集容器。
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