RU2629908C2 - Оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров с нанесенным видимым изображением - Google Patents

Оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров с нанесенным видимым изображением Download PDF

Info

Publication number
RU2629908C2
RU2629908C2 RU2014153547A RU2014153547A RU2629908C2 RU 2629908 C2 RU2629908 C2 RU 2629908C2 RU 2014153547 A RU2014153547 A RU 2014153547A RU 2014153547 A RU2014153547 A RU 2014153547A RU 2629908 C2 RU2629908 C2 RU 2629908C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
mask
processing
zone
containers
Prior art date
Application number
RU2014153547A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014153547A (ru
Inventor
Себастьян РОМАН
Никола ПЛОТОН
Original Assignee
Эм Эс Си Энд Эс Джи Си Си
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=48699161&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2629908(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Эм Эс Си Энд Эс Джи Си Си filed Critical Эм Эс Си Энд Эс Джи Си Си
Publication of RU2014153547A publication Critical patent/RU2014153547A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2629908C2 publication Critical patent/RU2629908C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9036—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents using arrays of emitters or receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9045—Inspection of ornamented or stippled container walls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/93—Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области оптического контроля полупрозрачных или прозрачных контейнеров. Согласно оптическому способу контроля контейнеров (2) снимают по меньшей мере одно изображение (Ii) каждого контейнера; определяют по меньшей мере одну зону (Zr) поиска в каждом изображении контейнера, причем по меньшей мере одна видимая структура (3) появляется в упомянутой зоне (Zr) поиска; подготавливают цифровую маску (Mi) по меньшей мере для одной зоны (Zt) обработки изображений, включающих по меньшей мере одну видимую структуру (3); сравнивают по меньшей мере каждый пиксель зоны обработки изображений с цифровой маской (Mi). При этом способ включает этапы, на которых выбирают по меньшей мере одну видимую структуру (3), принадлежащую контейнеру; определяют положение и ориентацию выбранной видимой структуры (3) в упомянутой зоне (Zr) поиска изображения контейнера; применяют геометрическое преобразование (Т) для цифровой маски (Mi) или для зоны (Zt) обработки таким образом, чтобы обеспечить возможность, во время этапа обработки, поместить маску (Mi) и зону (Zt) обработки в положение, в котором они совпадают; и применяют обработку изображения для каждого пикселя зоны (Zt) обработки, причем обработка зависит от значения интенсивности совпадающего пикселя цифровой маски (Mi). 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к области оптического контроля полупрозрачных или прозрачных контейнеров, для детектирования поглощения света, и/или преломления света, и/или отражения света от дефектов, если такие вообще присутствуют на таких контейнерах.
Изобретение, в частности, особо предпочтительно применять при детектировании дефектов контейнеров, изготовленных из стекла или пластикового материала и которые включают в себя видимые структуры в широком смысле, такие как украшения, гребни, ушки или выемки установки положения, и/или метки идентификации или аутентификации, такие как формованные номера или товарные знаки производителя и т.д.
На производственной линии известно выполнение автоматического контроля контейнеров, перемещающихся с высокой скоростью мимо станции оптического контроля, которая включает в себя систему визуализации, имеющую источник света, расположенный с одной стороны контейнера, и камеру, расположенную с другой стороны контейнера. Камера снимает изображения в результате пропускания света через контейнеры. Такая технология освещения называется технологией "пропускания". Естественно, множество станций контроля требуется для полного контроля контейнеров. Таким образом, известно использование оборудования, содержащего от шести до двадцати четырех камер для контроля вертикальных стенок контейнеров. Для контроля донышек контейнеров предусмотрена другая система визуализации, в которой камера расположена над контейнером, и источник света установлен под донышком контейнера. Изображение донышка контейнера снимают со стороны его горлышка. Используют другие оптические системы, в которых свет может, в случае необходимости, быть структурированным, в случае необходимости коллимированным, в случае необходимости поляризованным и т.д.
Дополнительные другие устройства можно использовать для детектирования дефектов, которые отражают свет, таких как, например, глазурь. Все эти оптические устройства имеют общий этап получения по меньшей мере одного изображения каждого контейнера для контроля.
В общем, изображения контейнеров анализируют с помощью системы электронной обработки, которая состоит в преобразовании в цифровую форму изображений, и затем в использовании компьютеров для их анализа, для определения наличия дефектов в контейнерах.
Для детектирования дефектов в контейнерах, из уровня техники, например, как описано в заявке на патент EP 1,560,018, известна подготовка цифровой маски и сравнение изображений, снятых с цифровой маской. В конкретной ситуации этого патента контейнеры устанавливают с вращением вокруг их осей симметрии, и снимают последовательность изображений. В этой системе контроля с вращением возникает недостаток использования цифровых масок, когда необходимо обрабатывать множество разных цифровых масок для того, чтобы учитывать конкретные особенности, такие как структуры на контейнерах, поскольку при съемке изображения эти особенности проявляются в разных положениях при вращении изделия вокруг его оси.
В соответствии с этим документом, следует учитывать, что цифровая маска представляет собой изображение, то есть массив значений или пикселей, который пригоден для наложения на изображение, предназначенное для обработки, при этом значения его пикселей модифицируют способ, в соответствии с которым обрабатывают пиксели в изображении, предназначенном для обработки. Например, значения пикселей в цифровой маске используют как карту локальных пороговых значений, с которыми сравнивают пиксели изображения, предназначенного для обработки. Однако значения цифровых масок также могут определять размер фильтра, усиление и т.д. для применения для каждого из этих пикселей в изображении, предназначенном для обработки.
Также из статьи, опубликованной в "Glass worldwide ", Issue 33, 2011, страница 32 "Quality control solutions for cosmetics", известен способ анализа изображений контейнеров, в котором цифровая маска построена путем обучения на основе фактического производства, причем такое обучение позволяет учитывать различные эффекты, которые рекуррентно возникают в бутылках, таких как, например, тени на кромках изделий.
Поскольку структуры, расположенные на контейнерах, ориентированы случайно в момент съемки изображений, эту технологию нельзя применять для зоны, в которой может присутствовать структура, поскольку обучение может привести к тому, что в этой области чувствительность детектирования будет полностью устранена.
Известно размещение определенных типов структуры в изображениях контейнеров и применение обработки изображения за пределами этих структур для исключения учета упомянутых структур, как дефектов. Однако, в таких обстоятельствах, сами структуры не анализируют, даже если они действительно содержат дефекты. Это представляет собой то же самое, что и установление зон "без обработки" поверх структур.
Когда упомянутые структуры вытравливают в стекле, как это делается при контроле стеклянных контейнеров непосредственно после их изготовления, в них также присутствует довольно большая изменчивость контраста, что означает, что их нельзя рассматривать просто, как двоичные геометрические формы.
Таким образом, в частности, трудно детектировать дефекты в контейнерах, которые представляют визуальные структуры, такие как, например, гребни или метки идентификации или положения. Обработка изображений должна учитывать присутствие таких видимых структур в снимаемых изображениях. Основная трудность также проявляется при детектировании дефектов, которые расположены в видимой структуре контейнера.
В уровне техники также известен оптический способ из заявки на патент WO 97/06429, который используется для детектирования дефектов резьбы контейнеров, в таком способе стремятся получить множество изображений контейнеров и найти определенные зоны обработки для детектирования дефектов. Для каждой зоны обработки все пиксели в зоне сравнивают с пороговым значением. Пороговое значение рассчитывают исключительно на основе общей статистики для каждой зоны. Эта технология не позволяет выполнять тонкий анализ сложных изображений и детектировать дефекты в контейнерах, которые представляют видимые структуры, такие как, например, гребни или метки идентификации или положения.
В документе US 2005/259868 описан оптический способ контроля объектов, который состоит в получении последовательности изображений объекта и в сравнении по меньшей мере одного изображения из полученной последовательности с изображением, снятым в предварительно записанной последовательности изображений. В этом документе описана установка изображений для геометрической операции, содержащей сдвиг и перевод и/или движение с поворотом перед сравнением изображений друг с другом. Такой способ не пригоден для контроля рельефных структур, присутствующих на прозрачных объектах, когда структуры переменны и когда их изображения также сильно изменяются, как функция положения объекта относительно источника освещения и устройств наблюдения, поскольку преломление не происходит в том типе объектов, которые наблюдают, используя этот способ.
Настоящее изобретение направлено на устранение недостатков предшествующего уровня техники, предлагая новый оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров, имеющих видимые структуры, способ разработан, в частности, для детектирования дефектов в зонах контейнеров, которые включают в себя такие видимые структуры, при этом возможно успешно выполнять инспекцию, независимо от положений видимых структур в снимаемых изображениях.
Для достижения такой цели оптический способ, в соответствии с изобретением, направлен на использование системы визуализации для контроля контейнеров, изготовленных из прозрачного или полупрозрачного материала и включающих в себя по меньшей мере одну видимую структуру.
В соответствии с изобретением способ состоит из следующего:
- освещают контейнеры, перемещающиеся вдоль системы визуализации;
- формируют по меньшей мере одно изображение каждого контейнера, перемещающегося вдоль системы визуализации, причем каждое изображение содержит заданное количество пикселей, каждый пиксель имеет соответствующий уровень интенсивности;
- определяют в изображении контейнера по меньшей мере одну зону обработки, включающую в себя по меньшей мере одну видимую структуру для контроля и по меньшей мере одну зону поиска, в которой появляется по меньшей мере одна видимая структура маркера;
- подготавливают цифровую маску, по меньшей мере, для зоны обработки изображений;
- определяют положения и ориентацию видимой структуры маркера в упомянутой зоне поиска изображения контейнера;
- применяют геометрическое преобразование для цифровой маски или для зоны обработки, причем такое преобразование представляет собой функцию положения и ориентации видимой структуры маркера для обеспечения возможности во время этапа обработки размещения маски и зоны обработки в положение, в котором они совпадают;
- применяют обработку изображения для каждого пикселя зоны обработки, обработка зависит от значения интенсивности совпадающего пикселя цифровой маски для детектирования присутствия каких-либо дефектов в контейнере; и
- обновляют цифровую маску путем:
- учета по меньшей мере одного изображения контейнеров; и
- определения, следует или нет модифицировать цифровую маску как функцию упомянутого изображения, модификация маски, состоящая в следующем:
- определяют положение и ориентацию видимой структуры для контроля в зоне обработки изображений;
- применяют геометрическое преобразование для зоны обработки изображения или для маски для обеспечения возможности размещения маски и зоны обработки в положении, в котором они совпадают; и
- объединяют, по меньшей мере, зоны обработки изображения и маски для обновления цифровой маски.
Кроме того, способ, в соответствии с изобретением, может также присутствовать в комбинации по меньшей мере одной и/или другой из следующих дополнительных характеристик:
- подготавливают цифровую маску на этапе инициализации из по меньшей мере одного изображения контейнера;
- применяют обработку изображения к каждому пикселю зоны обработки, при такой обработке каждый пиксель зоны обработки сравнивают с совпадающим пикселем цифровой маски;
- анализируют изображения для детектирования дефектов в видимой структуре;
- применяют сдвиг при переводе, и/или вращении, и/или анаморфозе в виде геометрического преобразования; и
- перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для снятых изображений контейнеров и учитывают изображения, в которых упомянутый этап фильтрации был применен на этапе обновления маски.
Различные другие характеристики будут понятны из следующего описания, которое представлено со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показаны варианты осуществления изобретения, как неограничительные примеры.
Фиг. 1 - схематичный вид системы визуализации, в частности, предназначенной для контроля донышек контейнеров, каждое из которых включает в себя по меньшей мере одну видимую структуру.
Фиг. 1А - пример изображения донышка контейнера, в котором можно видеть видимую структуру.
Фиг. 2 - схематичный вид системы визуализации, выполненной с возможностью, в частности, контроля стенки контейнера, в которой предусмотрена по меньшей мере одна видимая структура.
Фиг. 2А - пример изображения контейнера, имеющего видимую структуру на его стенке.
Фиг. 2В - последовательность составных анаморфных изображений и снимки контейнера, показанного на фиг. 2А, движущегося вдоль системы визуализации.
Фиг. 3 - упрощенная блок-схема последовательности операций способа в соответствии с изобретением.
Как можно видеть на фиг. 1 и 2, изобретение относится к использованию системы 1 визуализации для контроля контейнеров 2, изготовленных из прозрачного или полупрозрачного материала, таких как бутылки, банки или флаконы, изготовленные из стекла и на которых предусмотрена по меньшей мере одна видимая структура 3, такая как декорация, гребень, ушко или выемка установки положения и/или метка идентификации или аутентификации, такая как номер формы. Такая видимая структура может быть получена, в частности, путем формования, вытравливания или печати.
Изобретение направлено на инспекцию контейнеров для детектирования дефектов, расположенных, в частности, в зонах контейнеров, в которых присутствует по меньшей мере одна видимая структура 3. Способ контроля, более конкретно, направлен на инспекцию контейнеров, для которых не гарантируется повторная обработка, то есть для которых положения и ориентации контейнеров 2 относительно системы 1 визуализации могут изменяться от одного контейнера к другому. В общем, контейнеры 2 представляют собой тела вращения вокруг вертикальной оси, и их представляют в станцию контроля в случайной ориентации вокруг их оси симметрии.
Обычным образом система 1 визуализации применятся для съемки одного или больше изображения каждого контейнера 2, последовательно перемещающегося с высокой скоростью вдоль системы визуализации. Естественно, система 1 визуализации выполнена с возможностью или сконфигурирована так, чтобы снимать изображения контейнеров 2, причем каждое изображение, имеющее по меньшей мере одну зону Zt обработки, определенную в ней, в которой появляется по меньшей мере одна выбранная видимая структура 3, также называемая видимой структурой для контроля. Зона Zt обработки соответствует зоне контейнера, которую инспектируют для определения, соответствует ли этот контейнер. Такая зона Zt обработки, которая включает в себя по меньшей мере одну выбранную визуальную структуру 3, может быть ограничена областью, покрытой этой визуальной структурой 3, или она может охватывать область, которая больше, чем область, занятая визуальной структурой 3. Назначение определения зоны обработки состоит в том, чтобы обеспечить возможность выполнения контроля в пределах визуальной структуры 3 и/или в непосредственной близости к упомянутой визуальной структуре.
На фиг. 1 и 1А показан вариант осуществления изобретения, в котором система 1 визуализации выполнена с возможностью контроля донышка 21 контейнеров 2, каждое из которых включает в себя по меньшей мере одну визуальную структуру 3. В этом примере система 1 визуализации имеет источник 5 света, расположенный над донышком 21 контейнера 2, и камеру 6, в которой предусмотрен объектив, расположенную над контейнером 2. Камера 6 соединена с модулем 7 для получения и обработки изображений I, снимаемых камерой для каждого контейнера 2. На фиг. 1А показан пример изображения I донышка контейнера для контроля, в котором определена по меньшей мере одна зона Zt обработки, включающая в себя по меньшей мере одну выбранную видимую структуру 3 для контроля, а именно товарный знак изготовителя или обозначение содержания.
На фиг. 2А к 2В показан другой вариант осуществления изобретения, в котором система 1 визуализации выполнена с возможностью контроля стенки 22 контейнеров 2. В этом примере зона Zt обработки относится к участку стенки, на котором представлен гребень, в качестве визуальной структуры 3 для контроля. В этом примере система 1 визуализации включает в себя по меньшей мере один источник света (не показан) и последовательность камер 6, каждая из которых имеет свой собственный объектив (в представленном примере присутствует шесть из них), и эти камеры распределены под углом таким образом, что изображения, снимаемые разными камерами 6, охватывают весь внешний контур каждого контейнера 2, перемещающегося мимо станции 1 визуализации. Предпочтительно камеры 6 расположены таким образом, что изображения, снимаемые двумя расположенными рядом камерами, охватывают общую зону контейнера так, что обеспечивается возможность надежного контроля всей окружности контейнера 2. На фиг. 2В показан пример шести миниатюрных изображений images
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
, …,
Figure 00000004
 для одного и того же контейнера, причем некоторые из миниатюрных изображений включают в себя визуальную структуру 3 для контроля, а именно гребень.
Естественно, что система 1 визуализации может быть изготовлена любым соответствующим способом, кроме описанного в этом примере. Независимо от способа, в соответствии с которым она изготовлена, система 1 визуализации позволяет для каждого контейнера 2, перемещающегося последовательно через систему визуализации, освещать контейнер и снимать по меньшей мере одно изображение Ii контейнера. Каждое снятое изображение Ii содержит определенное множество пикселей, каждый из которых имеет заданный уровень интенсивности.
Способ контроля, в соответствии с изобретением, таким образом, состоит в выборе по меньшей мере одной зоны Zt обработки, включающей в себя по меньшей мере одну визуальную структуру 3 для контроля последовательности контейнеров 2, которые перемещают последовательно через станцию 1 визуализации.
Кроме того, и как показано на фиг. 3, способ, в соответствии с изобретением, состоит в этапе 100 выбора визуальной структуры 3 "маркера" и учета по меньшей мере одной зоны Zr поиска в снятых изображениях Ii, зона Zr поиска, имеющая по меньшей мере одну выбранную визуальную структуру 3 "маркера", появляющуюся в ней. Следует заметить, что визуальная структура 3 маркера, расположенная в зоне Zr поиска, в случае необходимости, может соответствовать визуальной структуре 3 для контроля, присутствующей в зоне Zt обработки. В примере, показанном на фиг. 2А, зона Zr поиска соответствует зоне ограниченной высоты в изображениях, соответствующей, по существу, плечам контейнеров и в которой в качестве визуальной структуры 3 расположен гребень, который также формирует часть зоны Zt обработки. Естественно, как упомянуто выше, визуальная структура 3 маркера, которая расположена в зоне Zr поиска, не соответствует видимой структуре 3 для контроля, которая присутствует в зоне Zt обработки. Таким образом, в качестве примера, может быть предусмотрено, чтобы зона обработки включала в себя гребень в качестве видимой структуры для контроля, в то время, как зона поиска включает в себя выемку 4 установки положения, в качестве ее визуальной структуры 3 маркера. В предпочтительном варианте осуществления зона Zr поиска и зона Zt обработки имеют общую видимую структуру 3, то есть визуальная структура для контроля соответствует визуальной структуре маркера.
Способ, в соответствии с изобретением, включает этап 110 определения места выбранной визуальной структуры 3 (или маркера) в зоне Zr поиска. Другими словами, такой этап определения места положения состоит в определении положения и ориентации визуальной структуры 3 маркера в изображении Ii. Следует понимать, что этот этап позволяет в заданных рамках рассмотрения определять координаты х, у и ориентацию θ визуальных структур 3, которые появляются в различных изображениях Ii контейнеров 2.
Положения визуальных структур 3 в изображениях Ii могут изменяться, поскольку контейнеры 2 занимают разные положения и/или ориентации при их поступлении в систему 1 визуализации, в частности во время съемки изображения.
Более точно, во время этапа обучения, этот этап определения местоположения состоит в записи морфологических, и/или структурных, и/или фотометрических характеристик выбранной визуальной структуры 3 (или маркера). Для определения местоположения выбранной визуальной структуры (или маркера) способ состоит в использовании любого обычного способа поиска (например, используя сопоставление со структурой) для поиска таких характеристик, присутствующих в зоне Zr поиска.
Такой этап 110 определения местоположения используется для обеспечения правильного применения цифровой маски Mi для изображения Ii, которое сняли во время этапа 130 обработки. Таким образом, способ, в соответствии с изобретением, состоит в использовании цифровой маски Mi по меньшей мере для одной зоны Zt обработки в изображениях, которые включают в себя, по меньшей мере, видимую структуру 3 для контроля. Зона Zt обработки соответствует зоне Zr поиска или только части зоны Zr поиска или полностью охватывает зону поиска и также продолжается за пределы зоны поиска. Видимая маска Mi, таким образом, содержит определенное количество пикселей, каждый из которых имеет определенный уровень интенсивности (или уровень серого) в пределах его зоны Zt обработки. Подготовка цифровой маски Mi более подробно описана ниже.
Способ, в соответствии с изобретением, затем содержит этап 120, который состоит в применении геометрического преобразования Т таким образом, что во время этапа 130 обработки цифровую маску Mi и зону Zt обработки изображений размещают так, чтобы они совпадали. Следует понимать, что применяемое геометрическое преобразование Т получают из или оно зависит от результата определения местоположения визуальной структуры 3 (или маркера), которое выполняют во время этапа 110.
В примере, показанном на фиг. 3, геометрическое преобразование Т применяют для изображений Ii. При этом возможно предусмотреть воплощение, при котором геометрическое преобразование T применяют для цифровой маски Mi, вместо изображений Ii. Этот этап цифрового преобразования T позволяет сделать так, чтобы пиксели цифровой маски Mi совпадали с или были наложены на пиксели зоны Zt обработки изображений Ii. Таким образом, в общем смысле, пиксели m цифровой маски Mi и пиксели p зоны Zt обработки размещают в общей системе координат X, Y таким образом, что координаты пикселей могут быть записаны соответственно как m (x, y) для цифровой маски Mi и p (x, y) для зоны Zt обработки. Примеры такого геометрического преобразования Т приведены в представленном ниже описании.
Способ, в соответствии с изобретением, затем содержит этап 130 обработки, состоящий в применении обработки изображения для каждого пикселя зоны Zt обработки в изображениях Ii, причем эта обработка зависит от значения интенсивности совпадающего пикселя цифровой маски Mi. Следует учесть, что обработку изображения выполняют для каждого пикселя р (x, y) в зоне Zt обработки изображения, учитывая соответствующий или совпадающий пиксель m (x, y) цифровой маски Mi.
Обработка изображения может содержать, по меньшей мере, этап сравнения пикселей р (x, y) изображения с пикселями m (x, y) цифровой маски Mi или действительное выполнение следующих операций обработки:
- р (x, y) - m (x, y);
- р (x, y)/m (x, y);
- а⋅р (x, y)+b⋅m (x, y), где а и b представляют собой коэффициенты.
Способ, в соответствии с изобретением, затем содержит этап 140, состоящий в анализе результатов этапа обработки для определения, представляет ли контейнер объект, в частности, в зоне Zt обработки.
Способ, в соответствии с изобретением, затем содержит этап 150, состоящий в определении, следует или нет обновить цифровую маску Mi. На этапе 160 способ, в соответствии с изобретением, состоит в обновлении цифровой маски Mi как функции уровней интенсивности пикселей в зоне Zt обработки. Такой этап 160 обновления позволяет, например, используя статистические или математические правила, обеспечить разворачивание цифровой маски Mi в большей или меньшей степени.
Выбор (этап 150), следует или нет модифицировать цифровую маску Mi, может зависеть от разных факторов, таких как рассматриваемое изображение, текущее состояние производства контейнера, например, определяемое по статистическому анализу, и/или более, или менее строгие требования управления качеством. В упрощенном первом варианте изобретения, для каждого инспектируемого контейнера, все изображения непрерывно способствуют развитию цифровой маски. В другом варианте осуществления цифровая маска Mi должна развиваться только в течение ограниченного периода, соответствующего началу производства контейнера. В другом варианте осуществления цифровую маску Mi обновляют, учитывая только изображения контейнеров, которые, вероятно, не содержат каких-либо дефектов. В этом конкретном варианте осуществления цифровую маску Mi модифицируют так, чтобы она стала Mi+1, когда этап анализа определяет, что контейнер 2 не имеет какого-либо дефекта. В таких обстоятельствах цифровую маску Mi модифицируют так, чтобы она содержала пиксель за пикселем по меньшей мере часть значений интенсивности пикселей в зоне Zt обработки. Преимущество составления цифровой маски путем объединения большого количества (несколько десятков) изображений и, таким образом, контейнеров состоит в том, что это позволяет автоматически получить среднее изображение контейнеров, и это среднее изображение можно рассматривать как представляющее собой изображение контейнеров без дефектов, что, таким образом, автоматически формирует локальную переменную, чувствительную к детектированию.
Способ изобретения состоит в обновлении описанных выше этапов обработки для следующего контейнера 2 с цифровой маской Mi+1, которая, вероятно, может быть модифицирована.
Способ изобретения, таким образом, устанавливает принцип детектирования дефектов, который основан на выполнении накопления предварительно обработанных изображений, которые сравнивают с изображением инспектируемого контейнера. Такой принцип детектирования предназначен для устранения информации, которая многократно возникает (тени или структуры), и, таким образом, для получения лучшей чувствительности измерений в зонах обработки, которые нарушаются присутствием визуальных структур, и возможно даже использовать те же критерии детектирования для всей зоны обработки, включая в себя разные визуальные структуры.
Способ, в соответствии с изобретением, таким образом, состоит в подготовке цифровой маски Mi путем:
- учета по меньшей мере одного изображения контейнера 2;
- определения положения и ориентации визуальной структуры 3 (или маркера) в зоне Zr поиска по меньшей мере упомянутого изображения;
- применения геометрического преобразования, которое представляет собой функцию положения и ориентации визуальной структуры 3 маркера либо в отношении зоны Zt обработки упомянутого изображения, или маски так, чтобы поместить зону Zt обработки и цифровую маску в положение, где они совпадают друг с другом; и
- объединения по меньшей мере зоны обработки изображения и цифровой маски для обновления цифровой маски Mi.
Из представленного выше можно видеть, что цифровая маска Mi изготовлена путем объединения зон Zt обработки изображения. В общем, объединение изображения с цифровой маской состоит в модификации значений совпадающих пикселей в цифровой маске. Эта модификация может быть выполнена различными способами, такими как, например систематическая или условная линейная комбинация значений пикселя в цифровой маске и пикселя изображения, с или без порогового значения, учитывая соседние пиксели или группу соседних пикселей.
В варианте воплощения способ состоит в подготовке цифровой маски на этапе инициализации, которая начинается от по меньшей мере одного изображения контейнера, который, в качестве примера, не включает в себя каких-либо дефектов.
Из представленного выше описания можно видеть, что случайные ориентации и расположение контейнеров 2 корректируют так, чтобы пиксели изображений строго совпадали с пикселями цифровой маски. Такое геометрическое преобразование может быть выполнено различными путями.
Когда изображения Ii снимают на донышке 21 контейнера 2 (фиг. 1 и 1А), изображения могут быть исправлены путем выполнения геометрического преобразования для изображения на основе определения угла поворота и сдвига визуальной структуры 3 относительно исходного положения или фиксированной опорной точки.
Когда изображения Ii снимают на стеках контейнера с помощью последовательности камер 6 (фиг. 2, 2А, 2В), геометрическое преобразование изображений позволяет выполнить по меньшей мере одну обработку анаморфоза. Учитывая, что контейнер 2 выполнен в форме тела вращения, каждая камера 6 выполняет обработку анаморфоза таким образом, что все полученные снимки имеют общие опорные рамки для обработки. Расчеты анаморфоза используются для получения представления в плоскости стенки контейнера, которая сама по себе, в общем, является цилиндрической. Способ обеспечивает возможность съемки миниатюрных изображений, получаемых после анаморфоза, которые должны быть составлены так, чтобы обеспечивать разворачиваемое представление всей стенки контейнера (фиг. 2В). После этого становится возможным определить местоположение видимой структуры 3 в одном из составленных миниатюрных изображений, которые были подвергнуты анаморфозу.
В соответствии с предпочтительными характеристиками изобретения способ состоит в формировании этапа фильтрации снятых изображений контейнеров перед выполнением этапа обработки. Таким образом, для улучшения качества снятых изображений может быть предусмотрена коррекция их гистограммы для уменьшения шумов, используя фильтры низкой частоты, или для усиления локального контраста дефектов в изображении, используя фильтры высокой частоты. Такая фильтрация может быть выполнена перед или после этапа геометрического преобразования.
Этот этап фильтрации применяется для изображений, которые учитывают при обновлении цифровой маски.
Изобретение не ограничено примерами, описанными и представленными выше, поскольку различные модификации могут применяться к нему без выхода за пределы его сущности. Изобретение также применяется для анализа инфракрасных изображений, полученных непосредственно по излучению, излучаемому горячими бутылками.

Claims (25)

1. Оптический способ использования системы (1) визуализации для контроля контейнеров (2), изготовленных из прозрачного или полупрозрачного материала и включающих по меньшей мере одну видимую структуру (3), характеризующийся тем, что
освещают контейнеры (2), перемещающиеся вдоль системы (1) визуализации;
формируют по меньшей мере одно изображение (Ii) каждого контейнера (2), перемещающегося вдоль системы (1) визуализации, причем каждое изображение содержит заданное количество пикселей, каждый пиксель имеет соответствующий уровень интенсивности;
определяют в изображении контейнера по меньшей мере одну зону (Zt) обработки, включающую в себя по меньшей мере одну видимую структуру для контроля и по меньшей мере одну зону (Zr) поиска, в которой появляется по меньшей мере одна видимая структура (3) маркера;
подготавливают цифровую маску (Mi) по меньшей мере для указанной зоны (Zt) обработки изображений;
определяют положение и ориентацию видимой структуры (3) маркера в упомянутой зоне (Zr) поиска изображения контейнера;
применяют геометрическое преобразование для цифровой маски (Mi) или для зоны (Zt) обработки, причем преобразование представляет собой функцию положения и ориентации видимой структуры (3) маркера такую, чтобы обеспечить во время этапа обработки возможность размещения маски (Mi) и зоны (Zt) обработки в положение, в котором они совпадают;
применяют обработку изображения для каждого пикселя зоны (Zt) обработки, причем обработка зависит от значения интенсивности указанного совпадающего пикселя цифровой маски (Mi), для того чтобы детектировать присутствие дефекта в контейнере; и
обновляют цифровую маску (Mi) путем:
учета по меньшей мере одного изображения (Ii) контейнеров (2); и
принятия решения, следует или нет модифицировать цифровую маску как функцию упомянутого изображения, причем модификация маски включает:
определения положения и ориентации указанной видимой структуры (3) для контроля в зоне (Zt) обработки изображений;
применения геометрического преобразования для зоны (Zt) обработки изображения или для маски с тем, чтобы обеспечить возможность размещения маски (Mi) и зоны (Zt) обработки в положение, в котором они совпадают; и
объединения по меньшей мере указанной зоны (Zt) обработки изображения и указанной маски для обновления цифровой маски (Mi).
2. Способ по п. 1, который включает подготовку цифровой маски на этапе инициализации из по меньшей мере одного изображения контейнера.
3. Способ по п. 1 или 2, который включает применение обработки изображения для каждого пикселя зоны (Zt) обработки, причем при обработке каждый пиксель зоны (Zt) обработки сравнивают с совпадающим пикселем цифровой маски.
4. Способ по п. 1 или 2, который включает анализ изображения с тем, чтобы детектировать дефекты в видимой структуре.
5. Способ по п. 3, который включает анализ изображения с тем, чтобы детектировать дефекты в видимой структуре.
6. Способ по п. 1 или 2, который включает применение смещения при прямолинейном перемещении и/или вращения в качестве указанного геометрического преобразования.
7. Способ по п. 1 или 2, который включает применение анаморфоза в качестве геометрического преобразования.
8. Способ по любому из пп. 1, 2, 5, в котором перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для полученных изображений контейнеров и на этапе обновления маски учитывают изображения, для которых применили указанный этап фильтрации.
9. Способ по п. 3, в котором перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для полученных изображений контейнеров и на этапе обновления маски учитывают изображения, для которых применили указанный этап фильтрации.
10. Способ по п. 4, в котором перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для полученных изображений контейнеров и на этапе обновления маски учитывают изображения, для которых применили указанный этап фильтрации.
11. Способ по п. 6, в котором перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для полученных изображений контейнеров и на этапе обновления маски учитывают изображения, для которых применили указанный этап фильтрации.
12. Способ по п. 7, в котором перед этапом обработки выполняют этап фильтрации для полученных изображений контейнеров и на этапе обновления маски учитывают изображения, для которых применили указанный этап фильтрации.
RU2014153547A 2012-05-28 2013-05-28 Оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров с нанесенным видимым изображением RU2629908C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1254903A FR2991052B1 (fr) 2012-05-28 2012-05-28 Procede optique d'inspection de recipients transparents ou translucides portant des motifs visuels
FR1254903 2012-05-28
PCT/FR2013/051178 WO2013178928A1 (fr) 2012-05-28 2013-05-28 Procede optique d'inspection de recipients transparents ou translucides portant des motifs visuels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014153547A RU2014153547A (ru) 2016-07-20
RU2629908C2 true RU2629908C2 (ru) 2017-09-04

Family

ID=48699161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153547A RU2629908C2 (ru) 2012-05-28 2013-05-28 Оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров с нанесенным видимым изображением

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9274062B2 (ru)
EP (1) EP2856122B1 (ru)
JP (1) JP6134383B2 (ru)
CN (1) CN104520698B (ru)
BR (1) BR112014029569B1 (ru)
ES (1) ES2587107T3 (ru)
FR (1) FR2991052B1 (ru)
IN (1) IN2014DN10148A (ru)
MX (1) MX336052B (ru)
PL (1) PL2856122T3 (ru)
RU (1) RU2629908C2 (ru)
WO (1) WO2013178928A1 (ru)
ZA (1) ZA201408932B (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014216188A1 (de) 2014-08-14 2016-02-18 Krones Ag Optisches Inspektionsverfahren und optische Inspektionsvorrichtung für Behälter
CN108139320B (zh) 2015-02-17 2023-12-22 西门子医疗保健诊断公司 用于对试样中的干扰物进行分类的基于模型的方法和装置
CN105548187A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 佛山市晶华检测设备有限公司 基于机器视觉的玻璃瓶模号识别方法及实现该方法的装置
CN105699382A (zh) * 2016-04-20 2016-06-22 姜太平 一种包装膜纹理采集装置
CN105738377A (zh) * 2016-04-20 2016-07-06 姜太平 一种包装膜纹理采集方法
WO2018006180A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Ats Automation Tooling Systems Inc. System and method for combined automatic and manual inspection
DE102017002418B3 (de) * 2017-03-14 2018-03-15 Heye International Gmbh Verfahren zur Inspektion von Hohlglasartikeln, die Gestaltungsmerkmale aufweisen
ES2758549A1 (es) * 2018-11-02 2020-05-05 Itera Tecnica S L Método y sistema de inspección de fallos en procesos de fabricación de productos
FR3131634B1 (fr) 2021-12-30 2024-01-05 Tiama Procédé et dispositif d’inspection de récipients chauds en verre en vue d’identifier des défauts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214713A (en) * 1991-04-12 1993-05-25 Owens-Brockway Glass Container Inc. Container inspection system with systolic array processing
WO1997006429A1 (en) * 1995-08-04 1997-02-20 Image Processing Systems, Inc. Bottle thread inspection system and method of operating same
EP1560018A1 (en) * 2002-10-18 2005-08-03 Kirin Techno-System Corporation Method and device for preparing reference image in glass bottle inspection device
US20100085426A1 (en) * 2006-10-23 2010-04-08 Diehr Richard D Machine for Inspecting Glass Containers

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095204A (en) * 1990-08-30 1992-03-10 Ball Corporation Machine vision inspection system and method for transparent containers
JPH0736004B2 (ja) 1990-09-19 1995-04-19 肇産業株式会社 検査方法及び装置
FR2669429B1 (fr) * 1990-11-20 1994-04-15 Saint Gobain Cinematique Control Controle optique au vol.
JPH04270951A (ja) * 1990-12-27 1992-09-28 Asahi Chem Ind Co Ltd 瓶検査方法
US6025910A (en) * 1995-09-12 2000-02-15 Coors Brewing Company Object inspection method utilizing a corrected image to find unknown characteristic
JP2000105199A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Minolta Co Ltd 円筒容器の印刷検査方法
JP3340413B2 (ja) * 2000-01-20 2002-11-05 株式会社スキャンテクノロジー ペットボトル内沈殿異物検査方法及びその装置
FR2829268A1 (fr) * 2001-09-04 2003-03-07 Koninkl Philips Electronics Nv Procede de traitement d'images pour angiographie soustractiv e numerisee
US20050069191A1 (en) * 2001-11-16 2005-03-31 Dan Van Der Meer Method and apparatus for generating a robust reference image of a container and for selecting of a container
CN101551865B (zh) * 2003-11-19 2016-01-27 美国西门子医疗解决公司 利用外观和形状来检测和匹配解剖结构的系统和方法
NL1025332C2 (nl) * 2004-01-27 2005-08-02 Heineken Tech Services Inrichting en werkwijze voor het detecteren van vervuiling in een houder.
US7313270B2 (en) * 2004-05-19 2007-12-25 Applied Vision Company, Llc Vision system and method for process monitoring
JP4841819B2 (ja) * 2004-09-09 2011-12-21 大日本スクリーン製造株式会社 物体のカラー画像による欠陥検出
EP1916515B1 (en) * 2006-10-23 2014-09-17 Emhart Glass S.A. Machine for inspecting glass containers
DE102007021130A1 (de) 2007-05-03 2008-11-13 Panasonic Electric Works Europe Ag Verfahren zur automatischen Ermittlung von Prüfbereichen, Prüfverfahren und Prüfsystem
FR2916048B1 (fr) * 2007-05-09 2010-05-28 Tiama Procede et dispositif d'inspection d'articles transparents ou translucides en vue d'optimiser le fonctionnement d'une machine de controle
JP2010078485A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toppan Printing Co Ltd 印刷物の検査方法
FR2939201B1 (fr) * 2008-12-03 2010-11-19 Iris Inspection Machines Machine d'inspection de defauts d'un objet transparent ou translucide
EP2428795A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for automatic inspection of through-holes of a component
DE102010043632B4 (de) * 2010-11-09 2017-08-24 Krones Aktiengesellschaft Verfahren zur Funktionskontrolle einer Inspektionsvorrichtung und Vorrichtung zur Inspektion eines Produktsstroms
DE102012009783B3 (de) * 2012-05-18 2013-08-14 Khs Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von Leerflaschen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214713A (en) * 1991-04-12 1993-05-25 Owens-Brockway Glass Container Inc. Container inspection system with systolic array processing
WO1997006429A1 (en) * 1995-08-04 1997-02-20 Image Processing Systems, Inc. Bottle thread inspection system and method of operating same
EP1560018A1 (en) * 2002-10-18 2005-08-03 Kirin Techno-System Corporation Method and device for preparing reference image in glass bottle inspection device
US20100085426A1 (en) * 2006-10-23 2010-04-08 Diehr Richard D Machine for Inspecting Glass Containers

Also Published As

Publication number Publication date
CN104520698A (zh) 2015-04-15
US20150146965A1 (en) 2015-05-28
FR2991052B1 (fr) 2015-05-01
BR112014029569A2 (pt) 2017-06-27
JP6134383B2 (ja) 2017-05-24
WO2013178928A1 (fr) 2013-12-05
ZA201408932B (en) 2016-08-31
US9274062B2 (en) 2016-03-01
CN104520698B (zh) 2017-02-22
PL2856122T3 (pl) 2016-12-30
FR2991052A1 (fr) 2013-11-29
EP2856122B1 (fr) 2016-06-01
IN2014DN10148A (ru) 2015-08-21
JP2015524059A (ja) 2015-08-20
EP2856122A1 (fr) 2015-04-08
MX2014014633A (es) 2015-02-12
BR112014029569B1 (pt) 2021-08-31
ES2587107T3 (es) 2016-10-20
RU2014153547A (ru) 2016-07-20
MX336052B (es) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2629908C2 (ru) Оптический способ для контроля прозрачных или полупрозрачных контейнеров с нанесенным видимым изображением
EP3740897B1 (en) License plate reader using optical character recognition on plural detected regions
US8422759B2 (en) Image processing method and image processing device
WO2012157716A1 (ja) タイヤの欠陥検出方法
EP3176751B1 (en) Information processing device, information processing method, computer-readable recording medium, and inspection system
EP3499414A1 (en) Lightweight 3d vision camera with intelligent segmentation engine for machine vision and auto identification
CN109961399B (zh) 基于图像距离变换的最佳缝合线搜寻方法
CN105488503B (zh) 一种非编码圆环形标记点圆心图像坐标检测方法
JP6894977B2 (ja) 薬剤検査支援装置、薬剤検査支援方法、薬剤識別装置、薬剤識別方法及びプログラム、記録媒体
JP2016166853A (ja) 位置推定装置および位置推定方法
CN112668540B (zh) 生物特征采集识别系统及方法、终端设备和存储介质
CN104641381B (zh) 用于检测圆形标签中的2d条形码的方法和系统
CN103824275A (zh) 在图像中搜寻鞍点状结构并测定其信息的系统和方法
CN106546600A (zh) 一种基于机器视觉的pet瓶多角度检测方法和装置
Duong et al. Vision inspection system for pharmaceuticals
US11074684B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
CN116237266A (zh) 一种法兰尺寸测量方法及其设备
JP2004334288A (ja) 刻印文字認識装置及び認識方法
RU2323492C2 (ru) Способ обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов
CN111144396A (zh) 一种瓶身信息获取成像方法
CN117057371B (zh) 一种基于ai识别算法的自适应晶圆读码方法
CN114821484B (zh) 机场跑道fod图像检测方法、系统和存储介质
US20240201101A1 (en) Method and apparatus for inspecting containers and determining a rotational position of a container closure
US20230028335A1 (en) Abnormality inspection system, abnormality inspection method and program
JP2001099626A (ja) 歯数算出方法および歯数算出用プログラムを記憶した記憶媒体