CN114324600B - 一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于超声波检测技术领域，特别涉及一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置。无损检测方法包括以下步骤：在酒瓶表面涂覆耦合剂；选取酒瓶相对应的三维模型；根据当前测试酒瓶的部位选取对应形状的检测探头；将检测探头贴合酒瓶表面并对其表面发射超声波进行检测；检测探头采集酒瓶表面的检测数据，对检测数据进行预处理并识别缺陷；对判定为缺陷的位置标定在三维模型相对应的位置上。本发明提供的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置能够对酒瓶的表面进行无损检测，检测到的缺陷标定在相对应的三维模型上供检测人员参考辨认，提高操作便利性，采用超声波检测效率高、结果可靠。

Description

一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置

技术领域

本发明属于超声波检测技术领域，特别涉及一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置。

背景技术

近年来，白酒成为越来越重要的消费品，其中贵州某知名品牌的高端白酒成为越来越受到市场消费者的青睐，但是随之而来的新问题就是高端白酒的造假越来越多。成套生产的假酒包装，精心调配的假冒白酒，构成了假酒生产链条。这种产业链条下生产出来的假酒，不仅对于消费者来说迷惑性更强、危害更大，对于监管部门来说也是一个更大的考验。

常用的造假方法有很多，例如对酒瓶的瓶盖进行重新塑封。常规的鉴定方式主要有检测白酒的内部成分或者鉴定酒瓶的图案标签，检测白酒的内部成分是根据真酒和假酒的酯类和醇类物质含量不同，使用气相色谱仪定量检测各成分的浓度和含量，绘制出相应的色谱图，色谱图中每一个色谱峰代表一种物质。其中真酒中含有大量的酯类和醇类物质，色谱图表现为峰型多且复杂，而假酒一般为乙醇勾兑香料，色谱图表现为峰型少且简单。酒瓶的包装保存完善程度决定了酒瓶的价格，由于检测白酒的内部成分需要开盖对白酒取样，破坏了酒瓶的原包装，导致收藏价值降低。

鉴定酒瓶的图案标签是指，分辨真假酒瓶内外包装的标签的文字、花纹印刷质量，以及形成在瓶身瓶底的图案、花纹、模具编号等，分辨的操作需要花费大量的时长，而且受鉴定人员从业经验的影响，可能会出现误判等情况，导致最终的结果有误。

更高端的造假方法之一是通过细小的钻头对酒瓶进行打孔，将真酒用针管进行抽出，再注入劣质白酒，最后再对微孔进行重新塑封。这种造假方法具有隐蔽性强（例如在贴纸下方）、极难发现的特点，因此使得多数消费者产生经济损失，也使得高端白酒的生产厂商口碑下降。

为了解决高端白酒酒瓶打孔造假难以检测的问题，相对简单的检测方法主要包括光源检测法——采用强光源对瓶体进行照射，通过观察瓶体的透光差异性来进行判别，如在注射孔内填充有与瓶身不同的其他材料，那么注射孔处会呈现出黑斑。这种检测方法不但对检测人员的辨别能力有一定要求，而且对孔径极小并采用相同材料进行填充塑封的孔径缺陷的检测效果极差，很容易造成漏检现象。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法及装置，能够在不拆封酒瓶的前提下，无损检测酒瓶表面孔径缺陷。

第一方面，本发明提供的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，包括以下步骤：

在酒瓶表面涂覆耦合剂；

选取所述酒瓶相对应的三维模型；

根据当前测试所述酒瓶的部位选取对应形状的检测探头；

将所述检测探头贴合所述酒瓶表面并对其表面发射超声波进行检测；

所述检测探头采集所述酒瓶表面的检测数据，对检测数据进行预处理并识别缺陷；

对判定为缺陷的位置标定在所述三维模型相对应的位置上。

本发明提供的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法能够对酒瓶的表面进行无损检测，检测到的缺陷标定在相对应的三维模型上供检测人员参考辨认，提高操作便利性，采用超声波检测效率高、结果可靠。

可选地，还包括以下步骤：建立数据库，所述数据库记录有所述酒瓶的三维模型以及所述酒瓶的基本信息。

通过建立数据库能够快速获取酒瓶的基本信息，选取与需要检测的酒瓶相对应的三维模型，以及将后续标定的缺陷直观地展示给检测人员。

可选地，所述将所述检测探头贴合所述酒瓶表面并对其表面发射超声波进行检测的步骤包括：

所述检测探头沿着所述酒瓶的周向围绕一周扫描所述酒瓶的一层表面，逐层扫描完所述酒瓶的所有表面。

根据酒瓶不同部位选取特定的检测探头扫描酒瓶的表面，每扫描一周即可检测一层表面。对于外直径基本无差别的一系列酒瓶，一个定制化检测探头可用于检测多个款式的酒瓶。

可选地，所述对检测数据进行预处理的步骤包括：

对采集的原始信号数据进行均值滤波、降噪以及图像增强处理。

可选地，所述识别缺陷的步骤包括：

获取回波信号的幅值大小和预设值，对幅值大小大于预设值的回波信号判定为缺陷。

可选地，所述标定在所述三维模型相对应的位置上的步骤包括：

获取三维模型的原点和以酒瓶建立的空间直角坐标系的原点，使两者的原点重合，根据所述检测探头检测到的有缺陷的位置的空间直角坐标系坐标点标定在三维模型上。

可选地，所述三维模型的格式为STL格式。

可选地，所述酒瓶的基本信息包括外形尺寸、密度、重量、容量和材质。

另一方面，本发明提供的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测装置，包括超声相控阵检测仪、检测探头，所述超声相控阵检测仪包括控制器、数据处理模块、显示模块；

所述控制器设置有数据库和标定模块，所述数据库存储有酒瓶的三维模型，所述标定模块用于在所述三维模型上进行标定；

所述数据处理模块与所述显示模块电连接；

所述标定模块与所述控制器电连接，将所述检测探头将采集到的数据输入至所述数据处理模块，所述数据处理模块将数据处理后输出图像到所述显示模块；

所述标定模块在所述三维模型上标定缺陷，输出到所述显示模块。

可选地，还包括驱动装置，所述驱动装置包括直线运动机构和安装在直线运动机构的旋转机构，所述旋转机构设置有旋转编码器，所述检测探头安装在所述旋转机构。

由上可知，本发明通过对不同品牌和品类的酒瓶建立数据库，将数据库中的三维模型提前输入至超声检测装置，在采用超声检测方法进行检测时，检测人员无需再输入检测参数和设置校准信息，只需要选择对应的酒瓶类型，即可实现对酒瓶表面缺陷的快速检测，这样就降低了操作人员的技能要求以及对检测经验的依赖性；并且通过对超声检测数据转换为图像数据，即可实现对酒瓶表面微孔缺陷的可视化显示而且可以快速得知缺陷的位置信息。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明检测方法的步骤流程图。

图2为本发明检测装置的结构示意图。

图3为本发明检测探头的结构示意图。

图4为本发明酒瓶的结构示意图。

标号说明：1、超声相控阵检测仪；11、控制器；12、显示模块；13、数据处理模块；2、检测探头；3、酒瓶；31、标签；32、警报区域；41、直线运动机构；42、旋转机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

某知名品牌的酒瓶3的主要特征有，瓶身呈圆柱状，瓶颈呈圆弧过渡的阶梯状，封口为红色螺纹扭断式防盗铝盖。为了长时间避光保存，瓶身选用的材质有些是乳白色玻璃，有些是白色陶瓷，市面上使用较多的为乳白色玻璃。

在对这种酒瓶3的造假过程中，常常采用与乳白色玻璃或白色陶瓷颜色接近的石蜡填充，更有甚者采用玻璃或陶瓷粉末混合粘合剂进行填充。

为了无损检测酒瓶3是否存在造假，本申请提供了一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测装置，包括超声相控阵检测仪1、检测探头2，超声相控阵检测仪1包括控制器11、数据处理模块13、显示模块12；

控制器11设置有数据库和标定模块，数据库存储有酒瓶3的三维模型，标定模块用于在三维模型上进行标定；

数据处理模块13与显示模块12电连接；

标定模块与控制器11电连接，检测探头2将采集到的数据输入至数据处理模块13，数据处理模块13将数据处理后输出图像到显示模块12；

标定模块在三维模型上标定缺陷，输出到显示模块12。

本申请提供了一种用于检测酒瓶3表面孔径缺陷的无损检测方法，包括以下步骤：

S1、在酒瓶3表面涂覆耦合剂；

涂覆耦合剂主要目的在于将检测探头2与酒瓶3表面之间的残留空气除去，在无空气阻隔情况下超声波可以更好穿透酒瓶3，预防产生类似缺陷的回波信号。耦合剂必须具备一定的流动性，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂，还要保证可以轻易地清洗。涂覆耦合剂应适量使用，涂抹均匀。可采用不对酒瓶3产生损害的医用耦合剂、水或其他常见的超声耦合剂，以减少对酒瓶3标签31的腐蚀，在本实施例中，耦合剂优选为医用耦合剂，医用耦合剂主要成分为水性高分子凝胶，粘度适宜，不会润湿酒瓶3的标签31。

S2、选取酒瓶3相对应的三维模型；

在该步骤中，首先需要建立数据库，数据库包括一系列酒瓶3的精细三维模型以及酒瓶3的基本信息，一方面是为了检测时快速获取酒瓶3的基本信息，选取与需要检测的酒瓶3相对应的三维模型；另一方面将后续标定的缺陷直观地展示给检测人员。

建立三维模型需要先对酒瓶3的外形尺寸进行测绘，酒瓶3通常不会有复杂曲面，如图所示，酒瓶3仅由简单曲面如平面（瓶盖）、圆柱面（瓶身）、圆角弧面（瓶颈）等组成，可以用画法几何与机械制图常用的量具进行人工测量，再将人工测量到的长度、高度和半径等参数输入到三维建模软件中生成相对应的三维模型。三维建模软件可采用如3DS Max、Blender、Maya、UG、SolidWorks、CATIA、ProE等工程建模软件，存储的三维模型格式可以为通用三角形网格二进制格式的STL格式文件。为了提高测量精度，也可以选用三坐标测量机进行自动测量，三坐标测量机的测量精度较高，不低于0.5毫米。三坐标测量机通过测头接触酒瓶3表面获得酒瓶3上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出酒瓶3的几何尺寸、形状和位置。

需要说明的是，这里的建立三维模型是建立该种类酒瓶3通用的三维模型，而不是特指待测酒瓶3的三维模型。对于高端的酒瓶3，其出厂检测工序多且严格，故可直接排除个别酒瓶3生产过程中存在的缺陷以及细微差异，所有检测同种类的酒瓶3均视为无气泡、裂纹、变形等缺陷的、外形完全一致、壁厚均等的酒瓶3。

500毫升是最标准、最常见的某品牌酒瓶3规格，以此为例，三维模型数据库中记录的基本信息包括外形尺寸、密度、重量、容量和材质等，外形尺寸包括直径、高度、厚度等，不同材质其密度不同，玻璃的密度为约2.5千千克/立方米，陶瓷的密度约为2.7千千克/立方米等。

S3、根据当前测试酒瓶3的部位选取对应形状的检测探头2；

对酒瓶3打孔一般分为三种，分别为瓶底打孔、瓶身瓶颈打孔和瓶盖打孔。瓶底打孔和瓶盖打孔比较少见的，消费者在开酒之前，都会往酒瓶3底部查看信息，容易被发现。同样的，在瓶盖上打孔仔细观察也是容易发现的。又由于不是所有瓶底是光滑的曲面，可能存在凹凸不平的防爆纹和用于记录信息的凸印，防爆纹设置在瓶底的外边缘，是生产过程中防止高温玻璃产生裂纹，形状一般是月牙形或长条形，瓶底的中央设置生产厂商的商标凸印。由于检测探头2需要保持与酒瓶3外表面完好贴合，每种系列的瓶底都有所不同，定制化检测探头2成本过高，通用性并不广，故可凭肉眼鉴定的瓶盖和瓶底不在本申请的检测范畴，本申请针对性地对瓶身和瓶颈检测。

酒瓶3的瓶颈和瓶身的外直径不同，为了使检测探讨良好贴合到酒瓶3外表面，如图3所示，根据不同的测试部位选取不同的检测探头2，具体的，在检测瓶身处选用的检测探头2为凹面形，凹面形检测探头2是指在朝向酒瓶3的工作面设置为与瓶身的直径等同的侧壁，凹面形检测探头2很好地匹配瓶身的外直径，保证声束垂直进入检测区域，而在检测瓶颈处选用的检测探头2则为与圆角弧面相对应的形状，需要注意的是，对于检测瓶颈处选用的检测探头2，其高度应当能够完全覆盖圆角弧面，以免在同一处圆角弧面换用多种不同规格的检测探头2。某品牌的酒瓶3瓶身的外直径基本无差别，因此一个定制化检测探头2可用于检测多个款式的酒瓶3。

S4、将所述检测探头2贴合酒瓶3表面并对其表面发射超声波进行检测；

检测过程中，超声相控阵检测仪1发送电信号至检测探头2，使检测探头2向酒瓶3中发射超声纵波，随后超声波在声阻抗不同的介质中传播时会产生声反射和声透射现象，反射波和透射波的幅值及相位取决于介质的密度及声阻抗。其中，正常的酒瓶3为均匀介质，而开设有注射孔并后封的酒瓶3在局部位置为非均匀介质。检测探头2的接收来自于酒瓶3缺陷处散射回来的回波信号，数据处理模块13针对这些超声波回波信号进行采集、分析，并将分析结果存储到控制器11中并输出图像反馈给检测人员。

为了在检测过程中检测探头2保持与瓶身紧密接触，在本实施例中采用高控制精度的驱动装置以提高检测精度。驱动装置包括直线运动机构41和安装在直线运动机构41的旋转机构42，旋转机构42设置有旋转编码器，检测探头2安装在转动驱动。直线运动机构41可选用搭配伺服电机的滚珠丝杠，旋转机构42可选用搭配旋转编码器的步进电机，滚珠丝杠的螺母座安装有向酒瓶3正上方延伸的横梁，步进电机的外壳安装在横梁的下方且输出轴与酒瓶3的轴线对齐，步进电机的输出轴连接有用于装夹检测探头2的可调支架，检测探头2水平布置。

检测之前，将酒瓶3放置在步进电机的正下方，调取三维模型的酒瓶3的直径和高度信息，设定滚珠丝杠的最大行程，更换与直径相适配的检测探头2，调节可调支架横向长度使其贴合在瓶身外表面。检测过程中，以检测探头2的初始位置作为起点，步进电机带动检测探头2以恒定的转速沿着酒瓶3的周向围绕一周扫描瓶身，每扫描一周即可检测瓶身的一层表面，扫描完一周后直线运动机构41驱动旋转机构42沿着酒瓶3的高度方向抬升或下降一定距离，继续扫描下一层表面，直至扫描完瓶身的所有表面。扫描瓶身后更换检测探头2扫描瓶颈。

这个过程中，旋转编码器实时记录检测探头2的角度数据，以便在检测出缺陷后实时标定在三维模型上。

S5、检测探头2采集酒瓶3表面的检测数据，对检测数据进行预处理并识别缺陷；

对数据处理模块13的超声参数进行设置，超声参数设置主要包括对激励电压、脉冲宽度、采样点等参数的设置。其中，激励电压为使检测探头2发射声波所需的高频电信号；脉冲宽度为激励电压的加载周期；采样点为每次采样选取保存的超声波声程的数据。对酒瓶3进行超声检测回波信号采集后，需对原始信号进行一系列处理。为了有效提高图像的对比度、边缘特征和信噪比，利用均值滤波、降噪以及图像增强等算法对原始信号进行预处理，获得更好地对缺陷进行特征分割和重构的波形图，在波形图上会显示出其对应的时域波形图及幅度谱图。

不同的声阻抗性界面，在超声波穿越时所产生的反射回波是不同的，当超声波在试件内传播遇到声阻抗发生变化的位置时，超声波回波的信号强度会发生明显变化。超声波回波包括表面回波、底面回波和缺陷回波三种，表面回波是指声波碰到反射面反射回检测探头2接收的信号，底面回波是指声波碰到酒瓶3内壁反射回检测探头2接收的信号，缺陷回波为声波碰到不同声阻抗介质反射回检测探头2接收的信号。对于材质均匀的酒瓶3，预处理后的波形图只有表面回波和底面回波；对于填充有其他填充物的材质不均匀的酒瓶3，预处理后的波形图不仅有表面回波和底面回波，还有缺陷回波。

为了使波形图更加直观，可以将其转换为颜色分布图，使得每一个曲线均以彩色像素条的形式进行显示，如将缺陷区域定义为红色，非缺陷区域定义为白色，对图像进行分析幅值发生变化时，图像颜色更深，越趋近于红色，幅值变化大，表示该处填充有与酒瓶3不同材料的填充物；图像颜色更浅，越趋近于白色，幅值变化小，表示该处为均匀介质，未检测出缺陷。

利用超声波对工件无损检测在应用很多领域，例如检测金属材料、复合材料、塑料等领域，超声波可以探测工件内部缺陷如气孔、焊缝、裂纹等，工件在生产制造中，由于不存在故意掺杂与工件材质不同的杂质，因此工件内部缺陷绝大部分是空气，超声波检测接收到的回波信号的波峰的幅值高，易于分辨。而在辨别酒瓶造假的孔径缺陷上，造假的酒瓶的孔径缺陷是填充有其他的材质的，这些材质与酒瓶原材料的声阻抗约接近，回波信号的波峰的幅值越低，那么就必须对接收到的回波信号进行区分以辨认是否存在填充材料。

在本实施例中，后封的酒瓶3分为两种情况，一种填充的材料为石蜡，另一种填充的材料为玻璃或陶瓷粉末混合粘合剂。已知在相同温度的前提下，玻璃的声速为5664 m/s，声阻抗为19兆瑞利（Rayl，声阻抗的单位），陶瓷的声速为5842 m/s，声阻抗为32兆瑞利；石蜡的声速为2210 m/s，声阻抗为0.2兆瑞利。

对于第一种填充材料，空气的声阻抗为0.004兆瑞利，石蜡的声阻抗与空气的声阻抗相似，超声波难以穿透酒瓶3注射孔填充的石蜡，在其表面几乎发生全反射，缺陷回波幅值高，造成较大波动。对于第二种填充材料，由于玻璃粉末或陶瓷粉末与粘合剂重新成型的部位掺杂有空气，其气隙率相应增加，结合公知常识可知，同一种材料气隙率越大，密度相应越小，而在相同介质的密度条件下，声速越小，声阻抗越小。由于第二种填充材料的气隙率不高，与酒瓶3的原材质的声阻抗差异不明显，较难体现在波形图上，因此需要设定一个预设值，预设值具体为酒瓶3的原材质的回波的最小幅值，通过不断对比检测探头2接收到的回波的幅值与预设值的大小，将超过预设值的回波划定为缺陷，反之将不超过预设值的回波划定为非缺陷。

S6、对判定为缺陷的位置标定在所述三维模型相对应的位置上。

在该步骤中，酒瓶3的表面位置需要与三维模型的坐标点一一对应，通过以酒瓶3的轴线与承托酒瓶3的平面的交叉点为原点O，建立检测装置的空间直角坐标系，空间直角坐标系的Z轴为酒瓶3的轴线，XY平面为承托酒瓶3的平面。使三维模型的原点与检测装置的空间直角坐标系原点重合，完成初始化。

在某些具体的实施例中，假设检测探头2的初始高度为h，酒瓶3的三维模型的瓶身半径为r，步进电机以恒定的角速度ω从酒瓶3的一侧边作为起始位置开始绕酒瓶3的轴线旋转，旋转编码器实时记录的角度θ，当步进电机的输出轴旋转一周后，检测探头2回归到起始位置，此时驱动伺服电机运动到酒瓶3的下一层进行检测。伺服电机驱动检测探头2抬升或下降的高度应当小于或等于检测探头2能够探测的高度，确保检测范围能够充分覆盖。根据步进电机的角速度ω和瓶身半径r计算出检测探头2的实际位移，将检测探头2的实际位移和输出的图像的长度按照一定比例（比如1:1）进行复合。当检测探头2检测到缺陷后，记录该缺陷所在的高度以及旋转编码器实时记录的角度θ，并将这些参数进行转换至三维模型的空间直角坐标系，使缺陷处的位置与空间直角坐标系的位置一一对应。缺陷处以高亮效果的形式贴合到三维模型的外轮廓，实现将检测探头2扫查过的检测区域真实、完全地反映到瓶身的三维模型上，最终对检测到缺陷的位置实时表征在三维模型上。

在某些实施例中，由于造假的酒瓶3高概率出现在标签31附近，而出现在该处的孔径缺陷隐蔽性较高，假若孔径缺陷出现在标签31附近，检测过程难以做出准确判断，因此可对标签31附近的区域划定为警报区域32，一旦检测到标签31附近存在孔径缺陷，则控制器11向检测人员发出对应的警报。

通过上述S2中的测绘方法事先对酒瓶3的标签31所在的区域进行标记，以确定标签31的外轮廓。具体的，标签31的形状一般是矩形，粘贴到圆柱形瓶身上形成规则的圆柱曲面，因此可以测定标签31的四个端点以准确确定标签31的位置。如图4中所示，A点、B点分别位于标签31的上方，C点、D点分别位于标签31的下方，分别测定这四个端点与某个基准点的相对位置，基准点可以位于酒瓶3上的也可以是酒瓶3外，为了便于测量以及后续处理，基准点可选取为与三维模型的原点一致的点。

测得这些参数后，输入至三维模型中转换成相应的坐标点。以A点及B点所在水平基准面与酒瓶3轴线的交点为圆心，酒瓶3的瓶身半径为圆弧的半径，从A点为起点B点为终点扫描得到一段曲线，再以A点到D点的距离或B点到C点的距离为高度向下拉伸得到标签31的曲面。在三维模型中将标签31所在的区域划定为不进行检测的区域，即当检测探头2在扫描酒瓶3表面过程中，只有在标签31所在的区域不发射超声波，而在其他区域正常发射超声波。

在某些优选的实施例中，如图4的虚线部分所示，警报区域32可以定义为偏移标签31的外轮廓外侧的一定的距离的区域，当然这个警报区域32也可以自行划定，例如标签31靠下的区域打孔的概率与其他部分相比更大，可以适当扩大标签31下方的区域的警报区域32面积。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，用于检测酒瓶是否造假，其特征在于，包括以下步骤：

在酒瓶(3)表面涂覆耦合剂；

选取所述酒瓶(3)相对应的三维模型，包括以下步骤：建立数据库，所述数据库包括一系列所述酒瓶(3)的三维模型以及所述酒瓶(3)的基本信息，检测时获取所述酒瓶(3)的基本信息，选取与需要检测的所述酒瓶(3)相对应的三维模型，三维模型数据库中记录的基本信息包括外形尺寸、密度、重量、容量和材质；

根据当前测试所述酒瓶(3)的部位选取对应形状的检测探头(2)；

将所述检测探头(2)贴合所述酒瓶(3)表面并对其表面发射超声波进行检测；

所述检测探头(2)采集所述酒瓶(3)表面的检测数据，对检测数据进行预处理并识别缺陷；

造假的酒瓶(3)的孔径缺陷填充有与所述酒瓶(3)原材料不同的其他的材质，这些材质与酒瓶(3)原材料的声阻抗越接近，回波信号的波峰的幅值越低，对接收到的回波信号进行区分以辨认是否存在填充材料；

所述识别缺陷的步骤包括：当需要检测的孔径缺陷为玻璃粉末或陶瓷粉末与粘合剂重新成型的部位时，设定一个预设值，所述预设值为所述酒瓶(3)的原材质的回波的最小幅值，对比所述检测探头(2)接收到的回波的幅值与预设值的大小，将超过预设值的回波划定为缺陷；

对判定为缺陷的位置标定在所述三维模型相对应的位置上。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，其特征在于，所述将所述检测探头(2)贴合所述酒瓶(3)表面并对其表面发射超声波进行检测的步骤包括：

所述检测探头(2)沿着所述酒瓶(3)的周向围绕一周扫描所述酒瓶(3)的一层表面，逐层扫描完所述酒瓶(3)的所有表面。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，其特征在于，所述对检测数据进行预处理的步骤包括：

对采集的原始信号数据进行均值滤波、降噪以及图像增强处理。

4.根据权利要求1所述的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，其特征在于，所述标定在所述三维模型相对应的位置上的步骤包括：

获取三维模型的原点和以酒瓶(3)建立的空间直角坐标系的原点，使两者的原点重合，根据所述检测探头(2)检测到的有缺陷的位置的空间直角坐标系坐标点标定在三维模型上。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测方法，其特征在于，所述三维模型的格式为STL格式。

6.一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测装置，用于检测酒瓶是否造假，其特征在于，包括超声相控阵检测仪(1)、检测探头(2)，所述超声相控阵检测仪(1)包括控制器(11)、数据处理模块(13)、显示模块(12)；

所述检测探头(2)的形状为与酒瓶(3)的检测部位相对应的形状；

所述控制器(11)设置有数据库和标定模块，所述标定模块用于在三维模型上进行标定；数据库包括一系列酒瓶的三维模型以及酒瓶(3)的基本信息，检测时获取酒瓶(3)的基本信息，选取与需要检测的酒瓶(3)相对应的三维模型，三维模型数据库中记录的基本信息包括外形尺寸、密度、重量、容量和材质；

所述数据处理模块(13)与所述显示模块(12)电连接；

所述标定模块与所述控制器(11)电连接，所述检测探头(2)将采集到的数据输入至所述数据处理模块(13)，所述数据处理模块(13)将数据处理后输出图像到所述显示模块(12)；

所述数据处理模块(13)针对超声波回波信号进行采集、分析，并将分析结果存储到控制器(11)中并输出图像反馈给检测人员；造假的酒瓶(3)的孔径缺陷填充有与所述酒瓶(3)原材料不同的其他的材质，这些材质与所述酒瓶(3)原材料的声阻抗越接近，回波信号的波峰的幅值越低，对接收到的回波信号进行区分以辨认是否存在填充材料；当需要检测的孔径缺陷为玻璃粉末或陶瓷粉末与粘合剂重新成型的部位时，设定一个预设值，所述预设值为所述酒瓶(3)的原材质的回波的最小幅值，对比所述检测探头(2)接收到的回波的幅值与预设值的大小，将超过预设值的回波划定为缺陷；

所述标定模块在所述三维模型上标定缺陷，输出到所述显示模块(12)。

7.根据权利要求6所述的一种用于检测酒瓶表面孔径缺陷的无损检测装置，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置包括直线运动机构(41)和安装在所述直线运动机构(41)的旋转机构(42)，所述旋转机构(42)设置有旋转编码器，所述检测探头(2)安装在所述旋转机构(42)。

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