CN1987435A - 一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法 - Google Patents

Abstract

一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，该方法采用高亮度LED条形光作为照明光源，LED光源由同一颜色或不同颜色的LED颗粒规则排列组成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光线与条烟被照射面之间的夹角θ小于15°。本发明有效消除条烟表面透明塑料薄膜的反光，降低内包装条盒颜色变化对图像的影响，提高相机拍摄到的图像质量，从而提高检测准确度。

Description

一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法

技术领域

本发明属于产品包装检测技术领域，具体涉及一种条烟包装质量在线检测系统中配置光源的方法。

背景技术

随着社会的发展与进步，产品包装作为产品品质的一个重要组成部份受到了越来越多的关注，卷烟产品的外观包装质量尤其如此。在卷包生产线上必须对条烟的包装外观质量进行实时检测，及时发现并剔除外观上存在缺陷的条烟，如透明塑料薄膜破裂、内包装外露、玻璃纸褶皱、搭接口粘接不好、无金拉线、错牙等。目前绝大多数企业仍主要采用人工方式在装箱前进行检测，这样做不仅费时费力，而且次品的拣出率受人为因素影响较大，效果不理想。卷烟生产是一个高速度、高度自动化的生产过程，传统的人工缺陷检测已远远不能满足精细生产的需要。而基于机器视觉和图像处理技术的在线检测系统正好能很好地完成此类重复性强、检测精度高的工作。在机器视觉系统中，光源是标准，打光是艺术，所以在条烟包装质量在线检测系统中，光源类型的选择和打光方式的确定是关键，它直接影响相机拍到的图像质量，间接决定着图像处理的难易程度。特别是对于条烟包装检测，重点是检测包装后油封表面是否存在缺陷，而油封表面的玻璃纸反光性强，加上内包装条盒颜色变化对图像的影响较大，光源布置不好会使拍到的图像不清晰，不能突出需要检测的缺陷，从而影响检测效果。

目前在条烟包装检测中广泛应用的光源有高频荧光灯、直流荧光灯、卤素灯等。直流荧光灯的亮度衰减速度较快，寿命短；高频荧光灯经初始老化后，其发光强度比较稳定，且工作在频闪模式时寿命可以较长；而卤素灯的亮度高，但发热大，寿命较短。但无论是荧光灯还是卤素灯，其光线的方向性都不好，难以聚焦，利用率低。对于条烟包装检测而言，是在条盒外包上油封纸后进行，重点是检测油封表面是否存在缺陷。若使用荧光灯或卤素灯作为照明光源，则必须把整个检测区域打成亮场，且区域内亮度均匀。这样不仅实现难度大，而且从得到的图像看，还存在油封纸反光严重、对比度差、难以识别与处理等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种可以基于机器视觉和图像处理技术，有效消除透明塑料薄膜的反光，降低内包装条盒颜色变化对图像的影响，提高相机拍摄到的图像质量，从而提高检测准确度的光源配置方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，采用高亮度LED条形光作为照明光源，LED光源由同一颜色或不同颜色的LED颗粒规则排列组成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光线与条烟被照射面之间的夹角θ小于15°。

当LED光源是由不同颜色的LED颗粒构成时，每种颜色的LED颗粒单独点亮；也可以两种或两种以上颜色的LED颗粒同时点亮；或者全部LED颗粒同时点亮。

LED条形照明光源，其光线的方向性好，可以相当于平行光使用，亮度可控可调，散热性能好，亮度稳定，可工作在频闪模式，使用寿命长，起动速度快。

本发明充分利用LED照明光源的优点，配之以低角度平行光的打光方式，可完全消除反光，使油封(透明塑料薄膜)均匀照明，较好地突出油封的缺陷。部分光线透过油封照射到条盒上，光线从条盒反射回来进入相机，又能较好地获得条盒的图像。所以本发明的方法可大大减少内包装条盒对外包装油封(透明塑料薄膜)图像的影响，使透明塑料薄膜的图像更加清晰，更能显现出诸如玻璃纸破裂、褶皱等缺陷，方便后续的识别处理。不同颜色的LED颗粒能单独点亮，也能几种颜色同时点亮，可以适应内包装条盒颜色的巨大变化。

下面结合说明书附图，进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1是LED光源的结构示意图；

图2是光源打光方式的示意图；

图3是在检测条烟时光源布局一个实施例的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明采用高亮度LED条形光作为照明光源，LED光源由同一颜色或不同颜色的LED颗粒规则排列组成，打光方式如图2所示，采用低角度平行光，即光源11、12打出的光线与条烟13被照射面14之间的夹角θ小于15°。可采用单色光源或混合色光源，单色光源指的是一根光源内的所有LED颗粒均为同一颜色和尺寸，这样的LED光源发光比较均匀，可以达到发出平行光的要求，为低角度平行光照明提供先决条件。混合色光源指的是在LED光源中的某行或某几行以及某列或某几列采用不同颜色的LED组合或相间构成，并分别对不同颜色的LED进行单独供电，以控制不同颜色的LED分别点亮或同时点亮，来适应不同品牌内包装条盒颜色的变化。光源的长度根据相机视场以及条烟尺寸而定。

图3所示为利用本发明的光源配置方法针对被检测条烟布置光源的一个实施例。在待检测面的两侧位置对称设置两条LED光源，使光源发出的光束平行于待检测面或者与待检测面成很小的一个角度，光源角度θ可在0°～15°范围内进行调整，使被检测面尽可能照明均匀，不产生反光或过饱和，使成像清晰。如须检测多个面，就需要安装多对光源，并使用多台相机，图3所示的是采用两台相机1、2检测条烟四个面(前端面、后端面、顶面、正面)的光源布置方式，一共采用了八条光源3、4、5、6、7、8、9、10分别对四个面进行低角度平行光照明。其中光源3、光源4是对条烟前端面照明；光源5、光源6是对顶面照明；光源7、光源8是对后端面照明；光源9、光源10是对正面照明。条烟在被输送移动的过程中，前端面、正面、顶面和后端面被照亮拍照，获得清晰的表面图像。控制系统根据采集到的图像识别出缺陷条烟，并将其剔除。根据不同的包装条盒颜色开启与之相匹配的照明效果好的LED颗粒组。实际应用中，光源的配置方式可根据实际情况确定，不仅限于图3所示的配置方式。

Claims (4)

1、一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，其特征在于，采用高亮度LED条形光作为照明光源，LED光源由同一颜色或不同颜色的LED颗粒规则排列组成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光线与条烟被照射面之间的夹角θ小于15°。

2、根据权利要求1所述的一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，其特征在于，当LED光源是由不同颜色的LED颗粒构成时，每种颜色的LED颗粒单独点亮。

3、根据权利要求1所述的一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，其特征在于，当LED光源是由不同颜色的LED颗粒构成时，两种或两种以上颜色的LED颗粒同时点亮。

4、根据权利要求1所述的一种用于条烟包装质量在线检测系统的光源配置方法，其特征在于，当LED光源是由不同颜色的LED颗粒构成时，全部LED颗粒同时点亮。

Images