CN114460102A - 一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，属于玻璃材质包装容器的检测技术领域。在线夹持待测玻璃瓶，使待测玻璃瓶底部悬空，在待测玻璃瓶正下方设置一相机，相机外侧设置三组光源，三组光源分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源，红色光源、绿色光源和蓝色光源离待测玻璃瓶底部的距离逐渐增大；利用相机拍摄待测玻璃瓶形成对比图影，观测对比图影的颜色来判断待测玻璃瓶底部凸凹程度和清洗度。本发明具有效率高、结构简单、操作轻便等优点。

Description

一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法

技术领域

本发明属于玻璃材质包装容器的检测技术领域，涉及一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法。

背景技术

玻璃瓶以其耐酸碱和密封度好的特点，在日常生活中应用极为广泛。我们经常用到玻璃空瓶，大多数用于陈放液体。不过为了保证瓶放置稳定，瓶底一般是内凹形状。比如红酒瓶，由于方便存储和发酵沉淀物，酒瓶瓶底内凹度比较深。白酒瓶，一般可以保存很多年，通过抬高瓶底边缘，让瓶底水平，显得美观。啤酒瓶，由于啤酒瓶内有压力，因此内凹度适当使得瓶底中心处较厚。

大规模生产玻璃瓶时候，玻璃瓶是通过传送带进行输送。一般在生产中发现，如果玻璃瓶松散输送并没有任何撞击，会出现极小概率倒瓶现象，而玻璃瓶拥挤和频繁撞击，倒是不会出现频繁倒瓶现象。由于倒瓶会造成贴标设备和包装设备卡机而损坏设备，因此通过调查发现倒瓶是凸起造成玻璃瓶放不稳，继而摩擦输送带挡板带来的倒瓶。此外如果玻璃瓶瓶底过分凹坑，也会使得玻璃容器容量发生变化继而影响液位变化，甚至带来液体漫过瓶口带来泄露风险。

玻璃瓶生产企业由于担心瓶底存在裂纹、花纹磨损、脏污和凸凹问题，都安排有人工进行目视检查瓶底缺陷。

可见，现有手段检测玻璃瓶底部清晰度和凸凹问题存在如下缺陷：

1，效率极低。人工只能一个个检测，每个瓶都需要人手拿起。

2，劳动强度大。人工需要目视不仅需要检测裂纹、花纹磨损、脏污等有无问题，而且还需要检测凸凹等程度问题。有无问题可以简单判断，而程度问题不能分辨凸凹程度，需要用手触摸和体验。

3，不能量化凸凹尺寸。人工无法在线检测凸凹和量化凸凹尺寸。

因此需要有机器视觉方案，将瓶底凸凹度等缺陷进行在线识别。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，本发明所要解决的技术问题是提高玻璃片凹凸度和清晰度的检测效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，在线夹持待测玻璃瓶，使待测玻璃瓶底部悬空，在待测玻璃瓶正下方设置一相机，相机外侧设置三组光源，三组光源分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源，红色光源、绿色光源和蓝色光源离待测玻璃瓶底部的距离逐渐增大；利用相机拍摄待测玻璃瓶形成对比图影，观测对比图影的颜色来判断待测玻璃瓶底部凸凹程度和清洗度。

进一步的，红色光源、绿色光源和蓝色光源均设置在一球冠状灯罩的内凹面上，所述球冠状灯罩的底部开始有安置相机镜头的避让口，所述红色光源、绿色光源和蓝色光源分别由若干分布在球冠状灯罩内凹面、能够发出对应颜色的光照的灯珠组成，所述红色光源的灯珠、绿色光源的灯珠和蓝色光源的灯珠均呈环形排布。

进一步的，红色光源、绿色光源和蓝色光源均设置在一球冠状灯罩的内凹面上，所述球冠状灯罩的底部开始有安置相机镜头的避让口，所述红色光源、绿色光源和蓝色光源分别为一片分布在球冠状灯罩内凹面的红色透光膜、绿色透光膜和蓝色透光膜，所述球冠状灯罩内设置有一白色光源。

白色光源发出的白色光透过红色透光膜、绿色透光膜和蓝色透光膜时，能够发出对应颜色的光至瓶底，以代替灯珠方案，相比而言，结构更加简单。

进一步的，所述球冠状灯罩的内凹区呈半球形，红色光源分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在0～20°之间，绿色光源分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在12～45°之间，蓝色光源分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在40～90°之间。

进一步的，红色光源分布区的下边缘与绿色光源分布区的上边缘之间具有间距，绿色光源分布区的下边缘与蓝色光源分布区的上边缘之间具有间距。

相机由下至上对待测玻璃瓶进行拍照，获取玻璃瓶底部的彩色图影，红色光源、绿色光源和蓝色光源均能将对应颜色的光线照射在待测玻璃瓶的底部，相机获取经过待测玻璃瓶反射后的图影，由于待测玻璃瓶底部形状的差异，三色光在待测玻璃瓶底部的光照强度形成对应的差异，如待测玻璃瓶底部上凹幅度较大，因瓶底中心处内部绝大部分区域处于蓝光直照区域或较小倾角照射区域，彩色的相机获取的图影中蓝色面积较大，且蓝色颜色较深，此时，可判断待测玻璃瓶底部过凹，在线发出次品提示警告；因此，相机可获取与待测玻璃瓶底部形状对应的图影，拍照获取标准玻璃瓶对应的图影与待测玻璃瓶的图影的颜色区别即可判断待测玻璃瓶是否达标。

如果待测玻璃瓶底部有杂质、杂色涂鸦等缺陷，因杂质和杂色涂鸦会影响待测玻璃瓶底部的反光情况，相机获取的彩色照片中也会显现出对应的特征，因此，该方案还可以用于检测玻璃瓶底部的清晰度。

附图说明

图1是实施例一中本检测方法的原理示意图。

图2是玻璃瓶底面实况与相机获取的图影的对照图。

图3是RGB混色原理图。

图4是球冠状灯罩的俯视图。

图5是实施例二中本检测方法的原理示意图。

图中，1、相机；2、红色光源；3、绿色光源；4、蓝色光源；5、待测玻璃瓶；6、白色光源；7、红色透光膜；8、绿色透光膜；9、蓝色透光膜。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，设置红色光源2、绿色光源3和蓝色光源4，利用相机1拍照获取待测玻璃瓶5的彩色图影，夹持输送机将待测玻璃瓶5(本处限定为乳白料玻璃瓶，而且是圆柱状瓶。包括但不限制为茅台空瓶)置于三色光源上方，在过瓶方向夹持瓶身，使得瓶底悬空。悬空的瓶底下面安装如图所示的球冠状灯罩，罩体顶部开口安装彩色相机1，确保罩体不会被瓶底撞击，相机1能够拍摄到全部瓶底。

如图4所示，球冠状灯罩内壁的三色光源分别为灯珠组成的三段光带由上至下依次为红色光源2、绿色光源3和蓝色光源4，大部分灯珠都指向罩球冠状灯罩的圆心，部分兼顾周围。

红色光源2对圆心处夹角为0～15度，绿色光源3为15～45度，蓝色光源4为45～90度。以白酒酒瓶为例，瓶底边缘是要高于最低瓶底2～5mm，且由于白酒瓶需要防伪和防止侵权，所以在瓶底有厂家代号、模具好和文字等图案。

由于蓝色光源4具有穿透力弱但解析度高特点，因此如果正常瓶底，蓝色光源4可以大部分投射到正常凹陷瓶底，将瓶底处厂家代号、模具好和文字等清晰显示出来，方便相机1识别。

红色光源2穿透能力强，但是解析能力弱。因此红色一般用于交通紧急指示灯，可以穿透迷雾和黑夜，但是物体边缘显示不锐利而显得模糊，不能作为识别光源用。

绿色相比较红色和蓝色，频率处于中间，作为本次配色使用，方便rgb的配色形成多个色彩。

识别瓶底凸凹度：

如果瓶底内部过分凹坑，因此瓶底中心处内部处蓝光绝大部分，红光和绿光很少，彩色相机1将针对过多蓝色面积和程度，会作出报警处理。

如果瓶底内部一般凹坑，因此瓶底中心出大量蓝光+中量绿光+少量红光，根据rgb混合原理，如图3所示，瓶底颜色就会偏向浅色(白色，淡红或浅绿)，彩色相机1将针对浅色效果，确认凹坑可以接受。

如果瓶底内部凹坑有稍微凸起，但未超过瓶底，凸起部分就会形成等高线，特别在凸起腰部出现大部分红光+中部分绿光+少量蓝光混合，根据rgb混合原理，就会出现偏黄现象。根据分析，就可以知道凸起不是非常突出。

如果瓶底内部凹坑有很高凸起，且超过瓶底，凸起部分就会形成等高线，特别在凸起腰部出现大部分红光。根据rgb混合原理，就会出现偏红现象，根据分析，就可以知道凸起已经超过品质要求。

如图2所示，若瓶底存在杂质等缺陷，相机1拍摄的照片中会存在对应的斑点特征，以此可对玻璃瓶的清晰度进行检测。

实施例二

红色光源2、绿色光源3和蓝色光源4均设置在一球冠状灯罩的内凹面上，球冠状灯罩的底部开始有安置相机1镜头的避让口，红色光源2、绿色光源3和蓝色光源4分别为一片分布在球冠状灯罩内凹面的红色透光膜7、绿色透光膜8和蓝色透光膜9，球冠状灯罩内设置有一白色光源6。白色光源6发出的白色光透过红色透光膜7、绿色透光膜8和蓝色透光膜9时，能够发出对应颜色的光至瓶底，以代替灯珠方案，相比而言，结构更加简单。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，在线夹持待测玻璃瓶(5)，使待测玻璃瓶(5)底部悬空，在待测玻璃瓶(5)正下方设置一相机(1)，相机(1)外侧设置三组光源，三组光源分别为红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)，红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)离待测玻璃瓶(5)底部的距离逐渐增大；利用相机(1)拍摄待测玻璃瓶(5)形成对比图影，观测对比图影的颜色来判断待测玻璃瓶(5)底部凸凹程度和清洗度。

2.根据权利要求1所述一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)均设置在一球冠状灯罩的内凹面上，所述球冠状灯罩的底部开始有安置相机(1)镜头的避让口，所述红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)分别由若干分布在球冠状灯罩内凹面、能够发出对应颜色的光照的灯珠组成，所述红色光源(2)的灯珠、绿色光源(3)的灯珠和蓝色光源(4)的灯珠均呈环形排布。

3.根据权利要求1所述一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)均设置在一球冠状灯罩的内凹面上，所述球冠状灯罩的底部开始有安置相机(1)镜头的避让口，所述红色光源(2)、绿色光源(3)和蓝色光源(4)分别为一片分布在球冠状灯罩内凹面的红色透光膜(7)、绿色透光膜(8)和蓝色透光膜(9)，所述球冠状灯罩内设置有一白色光源(6)。

4.根据权利要求2或3所述一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，所述球冠状灯罩的内凹区呈半球形，红色光源(2)分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在0～20°之间，绿色光源(3)分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在12～45°之间，蓝色光源(4)分布区在球冠状灯罩上对应的球心角在40～90°之间。

5.根据权利要求1或2或3所述一种玻璃瓶底部凸凹度和清晰度的在线检测方法，其特征在于，红色光源(2)分布区的下边缘与绿色光源(3)分布区的上边缘之间具有间距，绿色光源(3)分布区的下边缘与蓝色光源(4)分布区的上边缘之间具有间距。

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