[实用新型]一种香烟小包激光打码图像在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业图像在线实时检测，特别涉及一种对香烟小包激光打码微小字符图像在线实时检测装置。

背景技术

香烟小包采用激光打码技术，打码内容是产品批次、生产机台编码，可实现产品的追溯，同时也是判别香烟真假的防伪技术之一。在高速生产过程中，会存在激光打码机发生故障，以及激光打码触发传感器失效(包括传感器被异物遮挡)等现象，导致出现香烟小包激光打码图像缺失和偏移等质量问题，现有设备不具有自动检测功能，也不会报警或停机。只能依靠人工抽检的方法，一旦发生激光打码图像质量问题，该批小包烟必须全部当废品处理，造成极大的人力和物力浪费，各项成本消耗经济指标难以完成。另外，如果漏检流入市场，则对企业形象造成负面影响。

现有技术的香烟小包包装质量的视觉检测装置只对香烟小包的正面和反面进行检测，而未对香烟小包底部的激光打码图像进行检测，视觉系统采用彩色图像处理系统。如果本激光打码检测装置借鉴此系统，存在两个问题：一方面，采用彩色CCD摄取图像并对彩色图像进行处理，这就要求图像处理系统具有较高的性能，从而使成本大大增加。另一方面，每个烟厂都有不同品牌的香烟，即使是同一品牌的香烟，香烟商标由不同的印刷厂印制，必然存在一定的色差(肉眼也不一定能识别)，如采用彩色图像处理系统，则必然导致调整频繁。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种香烟小包激光打码图像质量在线实时检测和剔除。同时能检测香烟小包商标窜版、反版。本实用新型能储存可记忆16种不同牌号的香烟小包激光打码图像，可根据不同的香烟牌号的激光打码图像作不同的设置，更进一步保证了烟包外观的品质。

一种香烟小包激光打码图像在线检测装置，所述装置是由光源、位置触发器、香烟小包引导导轨、工业相机、图像处理器、剔除装置构成。其特征在于，在香烟小包底部打码装置之后的香烟小包传输线上方设置工业相机，在工业相机镜头的外环上设置有环状的LED光源，在距离工业相机镜头前至少20cm小包输送带上设置喇叭口状导轨，在导轨处设置位置采集触发装置。所述的图像处理器是采用以DSP为核心的专用图像处理模块。所述的工业相机镜头是采用至少将香烟小包上激光打码的微小数字图像放大3倍的镜头。

本实用新型主要技术是将图像处理技术应用于高速运动香烟小包激光打码图像质量检测。包括：光源稳定性设计，无闪烁和光衰补偿，光源的去光斑和光晕处理；特小间隔排列的香烟小包的检测分隔技术应用；单触发器实现高速运动的香烟小包实时准确分拣；香烟小包导引和运行稳定保证不堵塞通道。

本实用新型利用高速传感器准确定位生产线上的香烟小包位置，触发工业相机对烟包底部激光打码区域成像，图像处理器对图像进行处理，逻辑判断，逻辑结果和定位传感器信号一起控制剔除执行机构准确剔除缺陷目标物。

香烟小包导轨，在香烟小包导轨上装有喇叭状导向装置，克服高速运动的香烟小包左右过大摆动，提高检测精确度。为消除香烟商标的高反光性，采用LED环形灯为光源配合图像采集。当香烟小包运动到检测位置时采集触发器触发电脉冲信号指令采集。香烟小包处于检测位置时摄取香烟小包激光打码图像的灰度图像，将激光打码的微小数字图像放大3倍。将图像摄取单元输出的灰度图像采用图像预处理及相应算法进行判别，判别后输出比较信号。如果接收到剔除信号，则剔除相应的存在激光打码质量缺陷的香烟小包。

在稳定、无光斑、不引起闪烁的光场条件下，图像传感器采集通过检测口的每包烟，由智能检测器MCU根据所设置的参数和算法进行数字图像处理，输出逻辑结果(当前通过的小包是否为差异包)。如果为差异包，则当该小包通过分检装置时，MCU发出控制信号，通过气阀将小包剔除。

对每幅灰度图像进行去噪声、边缘增强和提高对比度等预处理，在进行判别时采用“称重法”。

在一般的工业图像处理中，采用模式匹配算法。若采用模式匹配算法，即比较待检图像f₁(x，y)与标准图像f₀(x，y)相似度，运算量极大，为达到精确识别的目的，则对图像处理器的运算性能要求较高，这务必增加了图像处理单元的硬件成本。