[实用新型]一种模具编码成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器视觉检测领域，具体涉及一种用于编码识别系统的模具编码成像装置。

背景技术

各种瓶体（饮料瓶、酒瓶等，尤其是啤酒瓶）的生产过程需要进行严格的质量检测，如检查其瓶口是否有裂纹、瓶子是否可回收利用等。同时还需要准确地追溯引起质量不合格的原因。如果模具自身有缺陷，那就会导致以其为模型生产的瓶体不合格率增高。识别出不合格模具的模具号也就成了质量管理的关键因素。

瓶体，尤其是玻璃瓶往往在瓶底以上20mm范围内标有规定文字或符号，其中用来标识该瓶由哪一模具生产的数字符号为模（具）号。模点则是与模号一一对应的凸点序列。现有的玻璃瓶模具文字识别系统均采用CCD采集图像，其中采用面阵CCD方案能在2转/秒的转速下完成动态采集图像。图像采集完成后运用基于主动轮廓模型的字符提取识别字符。

我国从美国、比利时、法国等国已经引进了多条啤酒瓶生产线及多套在线检验机，用于把不合格产品从生产线上剔除出来。这些在线检验机的检测流程基本相同。啤酒瓶由传送带逐个进入验瓶机，经操作台检测后再由传送带分类输出。在圆形转盘旋转的过程中，通过N个相机工位拍摄的360/N的角度变化后的玻璃瓶编码图像，通过软件合成模具编码的整幅图像然后进行识别。（参考文献《啤酒瓶在线模号识别系统研究》文章编号1671-4598（2008）09-1322-03中图分类号：TH873.7文献标识码A）

现有技术中已经存在了模具编号的自动识别系统，例如在申请号：200920226221.5的实用新型专利就提供了一种“玻璃瓶罐点状模具编码的自动识别系统”，但该专利是用激光传感器与单片机进行模具编号识别。激光经过点状模具时，光强变化，从而根据传感器通断信号来识别模具号。在实际操作时，容易出现一个码点出错，导致整个模具号识别出错的情况。

在专利申请201210148078中提供了另一种识别系统，然而该专利中的在实际操作时，对于平台的稳定性要求较高，号码的读取速度很大程度上取决于旋转工作台的转动速度，导致检测效率低下；且由于拍摄同一模具号区域全貌需要进行多帧的图像采集，采集后的图像需要重新进行拼合后提取凸点信息，对系统的负担较重。

从目前的情况来看，现有的瓶体模具识别系统或使用精确度低下的激光+传感器的方式进行识别，或使用一台相机拍摄多幅图像识别编码区域，识别数量均依赖于玻璃瓶自转转速，对系统稳定性要求较高；或需要配合多个相机进行采集，增加了前期的投入成本和维护成本；采集后需要进行单独的拼合处理，效率慢且由于瓶体转速不均导致误识别和无法识别的几率大幅度增加。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种模具编码成像装置，其特征在于，所述模具编码成像装置包括：面光源、扩散板、前置透镜、组合透镜、相机，

所述面光源朝向待测瓶体进行照射，所述待测瓶体的瓶口对向所述面光源；

所述扩散板紧贴所述面光源的发光面放置，用于均化所述面光源所发出的光；

所述前置透镜设置于所述面光源前方、所述面光源与所述待测瓶体之间；

所述相机朝向所述待测瓶体的底部进行拍摄，与所述待测瓶体的底部具有一预定距离；

所述组合透镜置于所述待测瓶体的底部与所述相机之间，并且所述组合透镜的直径大于等于所述待测瓶体的直径。

进一步地，所述组合透镜包括彼此共轴的第一透镜和第二透镜，所述组合透镜的焦距小于70mm。

进一步地，所述组合透镜还包括：固定所述第一透镜和所述第二透镜的镜筒，所述第一透镜和所述第二透镜通过所述镜筒连接，所述第一透镜和第二透镜之间具有空气隔层。

进一步地，所述面光源、所述前置透镜、所述待测瓶体、所述组合透镜和所述相机沿所述面光源的发光方向依次共轴设置，所述待测瓶体的瓶底朝向所述组合透镜。

进一步地，所述面光源为圆形LED面光源或者方形LED面光源，所述圆形LED面光源直径在50-300mm之间，所述方形LED面光源的边长在100-400mm之间。

进一步地，所述待测瓶体的侧壁在瓶底的位置处具有凸点编码，所述凸点编码代表用于生产所述待测瓶体的模具号。

进一步地，所述前置透镜为菲涅耳透镜。

优选地，所述组合透镜的焦距在50-70mm之间，所述组合透镜距离所述待测瓶体的底面的距离小于所述组合透镜的焦距。