CN116353898A - 烟包外观缺陷识别方法、装置及烟包生产系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种烟包外观缺陷识别方法、装置及烟包生产系统，其中，烟包外观缺陷识别方法包括：获取视觉检测组件拍摄的烟包图像；将多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的所需时间与所在机台允许的处理时间上限进行比较；在所需时间超过处理时间上限，且通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量的情况下，对多个检测工具的使用情况进行调整。

Description

烟包外观缺陷识别方法、装置及烟包生产系统

技术领域

本公开涉及烟包生产技术领域，特别涉及一种烟包外观缺陷识别方法、装置及烟包生产系统。

背景技术

目前在卷烟包装车间中，在透明纸包装完成后可能会出现各类缺陷，但是目前尚没有有效的手段进行检测识别，而且包装机中烟包的包装速度较快，相邻烟包之间的空余时间很短，也为缺陷识别带来很大的难度，这样就容易导致缺陷烟包混入成品带来质量风险。

发明内容

本公开提供了一种烟包外观缺陷识别方法、装置及烟包生产系统，能够提高烟包成品的外观质量。

根据本公开的第一方面，提供了一种烟包外观缺陷识别方法，包括：

获取视觉检测组件拍摄的烟包图像；

将当前多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的所需时间与所在机台允许的处理时间上限进行比较；

在所需时间超过处理时间上限，且通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量的情况下，对多个检测工具的使用情况进行调整。

在一些实施例中，多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的步骤包括：

在任一个检测工具检测到烟包图像存在缺陷的情况下，判定该烟包存在缺陷，并定位出检测出缺陷所用的检测工具。

在一些实施例中，判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个检测工具的使用进行调整的步骤包括：

统计最近的第一预设时间段内，获取每个被剔除烟包对应的检测工具；

从所有的检测工具中，筛选出在第一预设时间段内未检测出烟包缺陷的检测工具，即为剔除烟包数量少于预设数量的检测工具，并发出建议删除该检测工具的信息。

在一些实施例中，判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个检测工具的使用进行调整的步骤包括：

在预设第二时间段内，在通过某个检测工具检测出的烟包数量少于预设数量的情况下，发出报警，并在历史缺陷图像库中查询，以对剔除烟包的外观进行判断，若是误检造成烟包缺陷，则可将该检测工具删除；若是剔除烟包确实存在外观缺陷，则屏蔽系统对该检测工具存在必要性的判断，保留该检测工具执行检测。

在一些实施例中，不同类型缺陷的烟包图像通过神经网络的判断分类存放于不同的文件夹。

在一些实施例中，烟包不同的缺陷类型通过多个检测工具中的至少部分检测工具进行检测。

在一些实施例中，烟包缺陷类型包括印花缺陷、商标纸破损缺陷、胶水溢出缺陷和烟包碰皱缺陷中的至少一种。

在一些实施例中，

印花歪斜缺陷通过颜色面积和宽度两个检测工具进行检测，在印花区域的颜色面积达到预设面积，且印花区域的宽度均达到预设宽度的情况下，判定印花正常；在印花区域的颜色面积达到预设面积，但印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花歪斜缺陷；在印花区域的颜色面积未达到预设面积，且印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花缺失缺陷；和/或

商标纸破损缺陷通过颜色识别检测工具进行检测，在出现颜色变化且为内衬纸颜色的情况下，判定存在商标纸破损缺陷；和/或

胶水溢出缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现浓白色且在封签纸下侧附近的区域出现边缘的情况下，判定存在胶水溢出缺陷；和/或

烟包碰皱缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现白色且在预设光滑平整区域出现多条边缘的情况下，判定存在烟包碰皱缺陷。

根据本公开的第二方面，提供了一种烟包外观缺陷识别装置，用于执行上述实施例的烟包外观缺陷识别方法。

根据本公开的第三方面，提供了一种烟包生产系统，包括：

上述实施例的烟包外观缺陷识别装置；

第一输送部件和第二输送部件，沿第一方向延伸，且沿第一方向间隔设置；

成型轮，沿第一方向设在第一输送部件和第二输送部件之间，成型轮具有多个工位，且在靠近第一输送部件的入口工位进行透明纸包裹；和

视觉检测组件，用于拍摄烟包的图像。

在一些实施例中，视觉检测组件包括：

第一视觉部件，设在成型轮靠近第一输送部件的工位的上方区域，用于拍摄刚进入成型轮的烟包的外观图像；

第二视觉部件，设在成型轮靠近第二输送部件的工位的上方区域，用于拍摄即将离开成型轮的烟包的外观图像；和

第三视觉部件，设在成型轮靠近第二输送部件的工位的下方区域，用于拍摄即将离开成型轮的烟包的外观图像。

本公开实施例的烟包外观缺陷识别方法，能够在多个检测工具识别烟包缺陷所需的时间超出要求时，及时对各检测工具的存在必要性进行判断，以对多个检测工具的配置进行调整，从而缩短识别单个烟包外观缺陷所需的时间，使得识别出缺陷得时间点早于下一个烟包输送来的时间，防止出现漏判或误判，从而保障缺陷烟包剔除的可靠性与准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开烟包生产系统的一些实施例的结构示意图。

图2为本公开烟包外观缺陷识别方法的一些实施例的流程示意图。

图3为烟包外观检测正常(印花正常)的界面示意图。

图4为烟包外观检测异常(印花缺失)的界面示意图。

图5为烟包外观检测异常(印花歪斜)的界面示意图。

附图标记说明

1、第一输送部件；2、第二输送部件；3、成型轮；4、烟包；5、第一视觉部件；6、第二视觉部件；7、第三视觉部件；8、控制器。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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公开和简化描述，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公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

本公开提供了一种烟包外观缺陷识别方法，在一些实施例中，参考图1和图2，包括：

步骤110、获取视觉检测组件拍摄的烟包图像；

步骤120、将当前多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的所需时间与所在机台允许的处理时间上限进行比较；

步骤130、在所需时间超过处理时间上限，且通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量的情况下，对多个检测工具的使用情况进行调整。

其中，步骤110至130顺序执行。烟包在透明纸包装完成后可能会出现各类缺陷，这就需要基于烟包图像利用多个检测工具判断烟包缺陷，控制器8中可有针对性地添加各类检测工具进行判断，检测工具即为检测方法。例如，对于软包烟包，常见的缺陷有印花歪斜缺陷、商标纸破损缺陷、胶水溢出缺陷或烟包碰皱缺陷等。

例如，目前中速包装机额定运行速度为400包/分钟，高速机额定运行速度为600包/分钟，因此，各工序的外观检测组件对每个烟包进行拍照、上传，控制器8对烟包缺陷进行识别，这一过程的处理时间与检测工具的设置有着密切的关系，例如，对于中速包装机，允许的时间上限为150ms，对于高速包装机，允许的时间上限为100ms。挡新增一个检测工具时，处理时间就会随之上升。而且，检测工具的检测范围越大，处理时间也会上升，当每个烟包的外观缺陷识别时间超出所在机台允许的处理时间上限时，就会影响缺陷烟包剔除的准确性与可靠性，甚至存在缺陷烟包因剔除错位而流入成品的质量风险。其中，允许的处理时间上限可以为允许的极限处理时间乘以预设百分比，例如，预设百分比可以为70％、80％、90％等。

在通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量的情况下，对多个检测工具的使用情况进行调整，具体为，可以将识别过程中检测效果不明显或无检测效果的检测工具删除。

该实施例能够在多个检测工具识别烟包缺陷所需的时间超出要求，即临近处理时间极限时，及时对各检测工具的存在必要性进行判断，以对多个检测工具的配置进行调整筛选，在不影响烟包外观缺陷识别准确性的基础上，缩短识别单个烟包外观缺陷所需的时间，使得识别出缺陷得时间点早于下一个烟包输送来的时间，防止出现漏判或误判，从而保障缺陷烟包剔除的可靠性与准确性，进而提高烟包成品的外观质量，为车间各机台各工序提供有效的全线烟包外观质量管控。

在一些实施例中，步骤120中将多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的步骤包括：

在任一个检测工具检测到烟包图像存在缺陷的情况下，判定该烟包存在缺陷，并定位出检测出缺陷所用的检测工具。

对于每个烟包，可能会有多个检测工具同时检测单种缺陷，或者检测多种缺陷，但是只要某一个检测工具从烟包图像中检测到缺陷，就判定该烟包存在外观缺陷，并定位出是利用哪个检测工具检测出的该缺陷，也可显示出检测出该缺陷的检测工具。

在一些实施例中，步骤130中判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个检测工具的使用进行调整的步骤包括：

统计最近的第一预设时间段内，获取每个被剔除烟包对应的检测工具；

从所有的检测工具中，筛选出在第一预设时间段内未检测出烟包缺陷的检测工具，即为剔除烟包数量少于预设数量的检测工具，并发出建议删除该检测工具的信息。

例如，第一预设时间段可以为一周，在这段时间内，在所有的被剔除烟包中，对应判断出每个被剔除烟包是因为哪个检测工具检测的缺陷，如果这些被剔除烟包中未用到某个检测工具，则认为该检测工具存在的必要性较低，发出建议删除该检测工具的信息，最终是否删除可依靠操作人员决定。

该实施例可及时删除对于缺陷判断贡献较小的检测工具，从而缩短识别单个烟包外观缺陷所需的时间，使得识别出缺陷得时间点早于下一个烟包输送来的时间，防止出现漏判或误判，从而保障缺陷烟包剔除的可靠性与准确性，进而提高烟包成品的外观质量。

在一些实施例中，步骤130中判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个检测工具的使用进行调整的步骤包括：

在预设第二时间段内，在通过某个检测工具检测出的烟包数量少于预设数量的情况下，发出报警，并在历史缺陷图像库中查询，以对剔除烟包的外观进行判断，若是误检造成烟包缺陷，则可将该检测工具删除；若是剔除烟包确实存在外观缺陷，则屏蔽系统对该检测工具存在必要性的判断，保留该检测工具执行检测。

例如，预设数量可以为5包，在历史缺陷图像库中查询以及确认剔除烟包确实存在缺陷的环节，可由控制器8执行，也可由操作人员执行。

该实施例能够在预设第二时间段内，对识别出缺陷烟包但数量较少的检测工具进行判断，如果该检测工具检测准确，说明该检测工具虽然识别出的缺陷烟包数量较少，但仍有保留的必要性，后续不每次对该检测工具存在的必要性进行判断，以降低检测工具必要性判断逻辑的难度；如果该检测工具出现误检，则将该检测工具删除，以缩短识别单个烟包外观缺陷所需的时间。

在一些实施例中，不同类型缺陷的烟包图像通过神经网络的判断分类存放于不同的文件夹。

该实施例能够在判断出某一类型的烟包缺陷时，直接定位至相应缺陷对应的文件夹，以便进行图像比对，判断该烟包缺陷的检查结果是否准确，通过神经网络定位能够提高缺陷定位的准确性和效率。在通过检测工具每识别出一个缺陷烟包后，都可以将缺陷烟包的外观图像存储于相应的文件夹中，以对神经网络做进一步训练。

在一些实施例中，烟包不同的缺陷类型通过多个检测工具中的至少部分检测工具进行检测。每种缺陷类型可根据自身特点选择检测工具中的一个、两个或更多个检测工具进行检测。对于不同的缺陷类型，有些检测工具可存在复用。

在一些实施例中，烟包缺陷类型包括印花缺陷、商标纸破损缺陷、胶水溢出缺陷和烟包碰皱缺陷中的至少一种。

在一些实施例中，印花缺陷通过颜色面积和宽度两个检测工具进行检测，如图3所示，在印花区域的颜色面积达到预设面积，且印花区域的宽度均达到预设宽度的情况下，判定印花正常，显示“当前检测：OK”；如图4所示，在印花区域的颜色面积未达到预设面积，且印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花缺失缺陷，显示“当前检测：NG”；如图5所示，在印花区域的颜色面积达到预设面积，但印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花歪斜缺陷；显示“当前检测：NG”。

该实施例考虑到在出现印花歪斜的缺陷时，印花宽度及颜色面积均有所减小，更严重地在出现印花缺失缺陷时，印花宽度及颜色面积更小，因此，在检测时可得出通过每个检测工具判断结果的得分，得分越高说明越靠近外观正常烟包。通过这两个检测工具相互综合判断，能够准确地识别出烟包是否存在印花缺陷，并具体定位出是印花歪斜还是印花缺失缺陷，以便更好地识别出缺陷类型，以对生产过程进行改进。

在一些实施例中，商标纸破损缺陷通过颜色识别检测工具进行检测，在出现颜色变化且为内衬纸颜色的情况下，判定存在商标纸破损缺陷。

在一些实施例中，胶水溢出缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现浓白色且在封签纸(印花)下侧附近的区域出现边缘的情况下，判定存在胶水溢出缺陷。胶水溢出凝固后呈浓白色，而且溢出区域一般在封签纸下侧区域。

该实施例考虑到如果透明纸上发生胶水溢出，则会在胶水区域出现浓白色的条状区域，而且在透明纸上出现明确的边缘线，通过这两个工具能够准确地识别出胶水溢出缺陷。

在一些实施例中，烟包碰皱缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现白色且在预设光滑平整区域出现多条边缘的情况下，判定存在烟包碰皱缺陷。

该实施例考虑到如果烟包透明纸碰皱，一般是因烟包表面碰皱产生的划痕颜色，则会在碰皱区域出现颜色变化，变为白色，而且也会出现边缘，通过这两个工具能够准确地识别出烟包透明纸碰皱缺陷。

其次，本公开提供了一种烟包外观缺陷识别装置，用于执行上述实施例的烟包外观缺陷识别方法。

最后，本公开提供了一种烟包生产系统，如图1所示，在一些实施例中，包括：

上述实施例的烟包外观缺陷识别装置；

第一输送部件1和第二输送部件2，沿第一方向x延伸，且沿第一方向x间隔设置，用于输送烟包；

成型轮3，沿第一方向x设在第一输送部件1和第二输送部件2之间，成型轮3具有多个工位，且在靠近第一输送部件1的入口工位进行透明纸包裹；和

视觉检测组件，用于拍摄烟包的图像。

其中，成型轮3可成圆形，多个工位沿周向Y间隔设置，可分布在成型轮3的上半区域，成型轮3靠近第一输送部件1的工位为入口工位，靠近第二输送部件2的工位为出口工位，烟包4在第一输送部件1的末端进行透明纸包装，成型轮3沿周向方向Y转动，以将烟包4从第一输送部件1转运至第二输送部件2。视觉检测组件可设在靠近成型轮3的区域，以拍摄烟包外观图像。控制器8接收拍摄的图像并进行缺陷识别，在发现缺陷烟包的情况下控制剔除部件将其剔除。

该实施例能够通过视觉检测组件拍摄烟包外观图像，以通过检测工具基于烟包图像识别烟包缺陷。

在一些实施例中，视觉检测组件包括：

第一视觉部件5，设在成型轮3靠近第一输送部件1的工位的上方区域，用于拍摄刚进入成型轮3的烟包的外观图像；

第二视觉部件6，设在成型轮3靠近第二输送部件2的工位的上方区域，用于拍摄即将离开成型轮3的烟包的外观图像；和

第三视觉部件7，设在成型轮3靠近第二输送部件2的工位的下方区域，用于拍摄即将离开成型轮3的烟包的外观图像。

例如，上述各视觉部件可以为摄像机等。在成型轮3靠近第一输送部件1的工位处，只有上方具有安装空间，因此只在上方区域安装第一视觉部件5，以拍摄在入口工位包裹透明纸后的烟包外观。由于烟包在成型轮3上输送过程中，透明纸会存在一些磨损，因此在成型轮3靠近第二输送部件2的工位处也设置视觉部件，而且在上方和下方均具有安装空间，出口工位的上方区域和下方区域分别设有第二视觉部件6和第三视觉部件7，以分别对烟包4的上下表面进行拍摄，以全方位地获取烟包4的外观图像。上述各视觉部件相对于烟包4的最大表面可倾斜设置，以同时获取最大表面和相邻面的图像。

以上仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，包括：

获取视觉检测组件拍摄的烟包图像；

将当前多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的所需时间与所在机台允许的处理时间上限进行比较；

在所需时间超过所述处理时间上限，且通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量的情况下，对多个所述检测工具的使用情况进行调整。

2.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，多个检测工具基于烟包图像判断烟包缺陷的步骤包括：

在任一个所述检测工具检测到烟包图像存在缺陷的情况下，判定该烟包存在缺陷，并定位出检测出缺陷所用的检测工具。

3.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个所述检测工具的使用进行调整的步骤包括：

统计最近的第一预设时间段内，获取每个被剔除烟包对应的检测工具；

从所有的检测工具中，筛选出在所述第一预设时间段内未检测出烟包缺陷的检测工具，即为剔除烟包数量少于预设数量的检测工具，并发出建议删除该检测工具的信息。

4.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，判断通过特定检测工具剔除烟包数量少于预设数量，以对多个所述检测工具的使用进行调整的步骤包括：

在预设第二时间段内，在通过某个检测工具检测出的烟包数量少于预设数量的情况下，发出报警，并在历史缺陷图像库中查询，以对剔除烟包的外观进行判断，若是误检造成烟包缺陷，则可将该检测工具删除；若是剔除烟包确实存在外观缺陷，则屏蔽系统对该检测工具存在必要性的判断，保留该检测工具执行检测。

5.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，不同类型缺陷的烟包图像通过神经网络的判断分类存放于不同的文件夹。

6.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，烟包不同的缺陷类型通过多个所述检测工具中的至少部分检测工具进行检测。

7.根据权利要求1所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，烟包缺陷类型包括印花缺陷、商标纸破损缺陷、胶水溢出缺陷和烟包碰皱缺陷中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的烟包外观缺陷识别方法，其特征在于，

印花缺陷通过颜色面积和宽度两个检测工具进行检测，在印花区域的颜色面积达到预设面积，且印花区域的宽度均达到预设宽度的情况下，判定印花正常；在印花区域的颜色面积达到预设面积，但印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花歪斜缺陷；在印花区域的颜色面积未达到预设面积，且印花区域的宽度未达到预设宽度的情况下，判定存在印花缺失缺陷；和/或

商标纸破损缺陷通过颜色识别检测工具进行检测，在出现颜色变化且为内衬纸颜色的情况下，判定存在商标纸破损缺陷；和/或

胶水溢出缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现浓白色且在封签纸下侧附近的区域出现边缘的情况下，判定存在胶水溢出缺陷；和/或

烟包碰皱缺陷通过颜色识别和有无边缘检测工具进行检测，在出现白色且在预设光滑平整区域出现多条边缘的情况下，判定存在烟包碰皱缺陷。

9.一种烟包外观缺陷识别装置，其特征在于，用于执行权利要求1～8任一项所述的烟包外观缺陷识别方法。

10.一种烟包生产系统，包括：

权利要求9所述烟包外观缺陷识别装置；

第一输送部件(1)和第二输送部件(2)，沿第一方向(x)延伸，且沿所述第一方向(x)间隔设置；

成型轮(3)，沿所述第一方向(x)设在所述第一输送部件(1)和所述第二输送部件(2)之间，所述成型轮(3)具有多个工位，且在靠近所述第一输送部件(1)的入口工位进行透明纸包裹；和

视觉检测组件，用于拍摄烟包的图像。

11.根据权利要求10所述的烟包生产系统，其特征在于，所述视觉检测组件包括：

第一视觉部件(5)，设在所述成型轮(3)靠近所述第一输送部件(1)的工位的上方区域，用于拍摄刚进入所述成型轮(3)的烟包的外观图像；

第二视觉部件(6)，设在所述成型轮(3)靠近所述第二输送部件(2)的工位的上方区域，用于拍摄即将离开所述成型轮(3)的烟包的外观图像；和

第三视觉部件(7)，设在所述成型轮(3)靠近所述第二输送部件(2)的工位的下方区域，用于拍摄即将离开所述成型轮(3)的烟包的外观图像。

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