[发明专利]一种以泡沫外观为基础的啤酒在线检测方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化生产线上的在线检测技术领域，尤其是涉及一种以泡沫外观为基础的啤酒在线检测方法。

背景技术

近年来，随着消费水平的提高和相关法律、法规的完善，在啤酒行业中，产品质量变得越来越重要。由于生产工艺以及封装技术等原因，灌装后的瓶装啤酒中可能存在有异物、封盖不严、瓶体破损等情况出现，这些问题严重影响了产品品质和声誉，所以检测环节是生产过程中的一个重要部分，是控制产品质量的关键环节。目前，啤酒的在线检测方法几乎全部靠人工目测，在一些啤酒厂的自动化流水线后面，经常可以看到众多的检测工人在执行人工检测这道工序，在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本的同时，工人劳动强度大，工作环境较差，生产效率与检测准确率仍然得不到保证，不仅浪费大量的人力资源，且漏检率很高，检测率低，检测速度慢，汇总困难和检测成本高等缺陷。

啤酒泡沫的厚度、尺寸分布、细腻程度等外观特性是反映啤酒质量的一个重要指标，它具有起泡性，稳定性和挂杯性的特点。其中，泡沫的形成包括两相泡沫和多相泡沫，只有溶液才能形成明显的泡沫，根据吉布斯吸附公式，溶液中的溶质（表面活性剂）吸附在气-液界面上。啤酒形成的气泡在啤酒表面形成一定量的活性物质，这些活性物质堆积就形成了啤酒气泡。气泡越小，形成的活性物质就越多，这些活性物质的结合能力就越强。目前在现有技术中，还没有通过对啤酒的泡沫外观进行检测，来判断啤酒质量的方法。

发明内容

本发明的目的是：提供一种通过对啤酒瓶颈处泡沫外观的检测来分析啤酒质量好坏，检测效率高的以泡沫外观为基础的啤酒在线检测方法。

本发明的技术方案是：包括两个检测工位，第一个检测工位采用背光源检测，光源Ⅰ、相机Ⅰ和啤酒瓶在一条直线上，相机Ⅰ拍摄啤酒瓶的颈部区域进行图像采集，并进行图像处理，检测泡沫的高度和泡沫的形体；第二个检测工位从啤酒瓶的顶部和侧面打光，通过与侧面光源同方向的相机Ⅱ进行图像采集，并进行图像处理，检测泡沫的大小和细腻程度；第一个检测工位中的图像处理方法为，把图像进行自适应滤波预处理后，对检测区域定位，提取泡沫集群的上下边缘，对上下边缘分别进行直线拟合，得到表示上下边缘的两条线段，计算出两线段的平均距离，并与设定值进行比较判断；第二个检测工位中的图像处理方法为，把图像进行自适应滤波预处理后，对检测区域定位，根据泡沫上下边缘，获得泡沫区域，对泡沫区域进行二值化，并进行统计分析，得到统计直方图，根据直方图的波峰和斜率进行判断。

进一步的，所述第二个检测工位中的图像处理方法为，把图像进行自适应滤波预处理后，对检测区域定位，根据泡沫上下边缘，获得泡沫区域，并对泡沫区域进行二值化，采用一个m*n的滑动窗口在泡沫区域内从左至右、从上往下每次移动a个像素，每次计算出滑动窗口内黑色像素所占窗口总面积的百分比b%，对所有百分比值进行统计分析，得到统计直方图，根据直方图的波峰和斜率进行判断。

本发明的有益效果是：本发明通过检测灌装后啤酒瓶内瓶颈部泡沫外观判断啤酒的质量，通过两个检测工位的检测结果来判断啤酒质量合格与否，第一个检测工位采用的是背光源检测，光源、相机和啤酒瓶在一条直线上，相机拍摄啤酒瓶的颈部区域，检测泡沫的高度和泡沫的形体，第二个检测工位是从啤酒瓶的顶部和侧面打光，通过与侧面光源同方向的相机进行图像采集，并进行图像处理，来检测泡沫的大小和细腻程度。本发明的在线检测方法属于自动检测，避免了人工检测劳动强度大、速度慢、精度低等一系列问题。本发明是在生产线上实际经验的总结基础上提出来的，检测方法简单可靠，实用性和通用性强，适用于啤酒自动化生产线的非接触在线检测，在高速自动化生产线上，可以通过检测泡沫的外观来检测灌装后啤酒质量的好坏，提高了检测速度和检测质量，为啤酒行业的检测提供了一种新的检测方法。

附图说明

图1为本发明中第一个检测工位的成像示意图（不合格的泡沫环）；

图2为本发明中第一个检测工位的成像示意图（合格的泡沫环）；

图3为本发明中第二个检测工位的成像示意图（不合格的泡沫环）；

图4为本发明中第二个检测工位的成像示意图（合格的泡沫环）。

具体实施方式