[发明专利]一种基于机器视觉的瓶盖表面生产日期检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓶盖表面生产日期在线检测方法，属于机器视觉领域。

背景技术

饮料、啤酒等工业生产线中，大都采用人工目测的方法来检查瓶子是否合格。

特别是瓶盖生产中，需要在瓶盖上打印生产日期，会有喷码模糊或漏喷的情况。

由于人眼容易发生视觉和肢体疲劳，常常效率很低，会造成漏检或者误检，且人工成本也越来越高。这些不合格产品流入市场会造成消费者不信任产品的质量，影响销售，甚至导致误饮过期产品危害健康等问题。

针对上述人工检测存在的缺陷，进行基于机器视觉的瓶盖检测研究，建立一套光学成像、图像采集和数字图像处理及分析为平台的检测系统,不仅具有理论依据,而且也有很大的经济价值，能够确保最大范围内减少和杜绝上述现象发生，提高产品品质。

机器视觉检测在很多检测领域已有应用，在瓶盖检测方面也有应用先例，但是大多都是对瓶盖內垫和外表面的瑕疵检测(如专利CN102095733A，CN103884651A)，这些均是对于瓶盖外观质量的检测，而对于瓶盖上的喷码信息(如生产日期)的检测鲜有研究。在工业生产线中，每秒至少要检测5个瓶子以上，并且需要检测瓶盖生产日期喷码的存在性，完整性和清晰性等特点。这对检测系统和软件处理的实时性都有较高要求。

发明内容

本发明的目的在于，克服人工检测存在的不足之处及瓶盖检测的局限性，提供一种基于机器视觉的瓶盖表面生产日期在线检测方法。本发明的技术方案如下：

一种基于机器视觉的瓶盖表面生产日期检测方法，该方法用LED白色环形光源照明待测瓶盖表面，步骤如下：

1)采集合格瓶盖的图像信息，调节相机和光源，使采集的瓶盖背景图像与其上所喷的生产日期的对比度达到最大，以便后续的处理；

2)采集待测瓶盖图像，对所采集的瓶盖图像进行中值滤波预处理，以去除噪音干扰并增强检测目标信息；

3)根据实际环境调整合适的阈值，对经过中值滤波预处理后的图像进行二值化处理，使二值化后的图像有效地将背景和目标分开；

4)对3)得到的图像进行圆定位，找到瓶盖边沿作为圆边，以圆心为原点建立坐标系，采用下列步骤进行圆定位：

一、设定一个环形区域，使得瓶盖边沿处于内环和外环之间。

二、查找区域设为环形区域内，查找方向是从内环到外环；

三、以内环圆心为原点，在内环与外环之间设置多条固定间隔的搜索线；

四、当搜索线上某点极性从灰度值1到灰度值0变化时，考虑为所找边界点；

五、利用在各条搜索线上找到的边界点组成圆边；

5)根据合格瓶盖上的生产日期喷码的像素点数预设检测目标的像素点数的上下限，利用步骤4)得到的圆边和已经建立的坐标系，将圆内设定为感兴趣区域ROI，将ROI内生产日期喷码作为检测目标，根据实际情况，设定合适的检测目标的像素大小，过滤图像中因光强导致的无关细小像素黑点的影响，若检测目标的像素点数在规定的上下限内即为合格，否则判定为不合格产品。本发明的有益效果是：

首先，该方法所用算法简单，步骤少，实现了图像的快速检测，检测效率高；其次，该方法受环境影响较小，准确率高；使用光电触发拍照，实时性好；该检测方法新颖，适用范围广，对于工业瓶装产品检测均适用；该方法可以附加在现有生产线上,实现边生产边检测的在线检测。本发明适用于自动化生产中瓶盖表面生产日期高速检测。

附图说明

图1用于本发明的基于机器视觉对瓶盖表面生产日期检测的装置示意图。

图2本发明的基于机器视觉对瓶盖表面生产日期检测方法流程图。

图3(a)本发明方法待测原始瓶盖图像,(b)步骤1采集到的瓶盖图像。

图4(a)本发明方法检测到的合格瓶盖判定结果图，(b)不合格瓶盖判定结果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步说明。