[发明专利]一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统及方法，该系统包括传送带、动作触发系统、镜面成像系统、剔废控制系统和剔废系统，所述动作出发系统包括光触发传感器和超声波测距传感器；所述镜面成像系统包括面阵相机、相机支架和平面镜；所述剔废控制系统包括上位机和可编程逻辑控制器；所述剔废系统包括喷嘴、剔废箱和防倒盖板。本发明所述的检测系统及方法结构简单，机械成本低；瓶盖贴标检测速度快，系统检测效率高；同时不存在瓶盖打滑现象，瓶盖贴标检测准确度高。

技术领域

本发明涉及机器视觉与工业产品质量检测领域，尤其是一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统及方法。

背景技术

在白酒瓶盖出厂前，需使用自动贴标机在瓶盖柱面上粘贴商标。由于自动贴标机在正常工作时可能出现漏贴，因而需要对瓶盖进行贴标检测，若使用人工检测，将消耗大量人力资源并且检测效率不高。因此，需要一类自动检测装置对瓶盖是否贴标进行快速在线检测。

目前，机器视觉技术在自动检测领域的应用越来越广，白酒瓶盖贴标检测的已有方法，主要是采用线阵相机与旋转摩擦轮的配合来提取瓶盖的表面信息。对于高达4到5厘米的白酒瓶盖，其侧面用来粘贴标签、防伪等信息。线阵相机可以捕获特定面上一条线的颜色信息，在摩擦轮的带动下，瓶盖随着摩擦轮绕轴线转动，线阵相机就可以捕捉瓶盖一周的N条线的信息，最后再将线上的信息组合拼接得到瓶盖柱面图像。

由于实际生产环节的环境比较复杂，此方法存在以下问题：

(1)利用摩擦轮旋转技术结合线阵相机来检测瓶盖柱面信息，虽然图像精度得到保证，但因摩擦轮旋转耗时与传送带配合摩擦轮起停耗时，系统检测速度最高只能达到120个/分钟。为了降低生产成本，需提高检测效率，每分钟检测300个以上，显然这种方法不适用。

(2)瓶盖随摩擦轮转动时可能出现打滑现象，当打滑时，采集到的瓶盖图像信息将不完整，严重影响瓶盖的贴标检测，很可能将已贴标签瓶盖当作漏贴瓶盖剔除出去。

(3)可能有额外振动干扰摩擦轮的稳定运行。

为解决上述问题本发明提出一种新型的基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测系统，其特征在于包括传送带、动作触发系统、镜面成像系统、剔废控制系统和剔废系统，所述动作出发系统包括光触发传感器和超声波测距传感器；所述镜面成像系统包括面阵相机、相机支架和平面镜；所述剔废控制系统包括上位机和可编程逻辑控制器；所述剔废系统包括喷嘴、剔废箱和防倒盖板。

更进一步地，所述面阵相机垂直于传送带，镜头正面朝向传送带，镜头轴线与传送带的交点位于传送带的中线上。

更进一步地，所述平面镜有两个，分别对称设置在传送带两侧，平面镜与传送带构成的二面角的大小是β，β的大小为：

H是相机镜片到传送带的距离，L是传送带宽度值的一半。

更进一步地，所述面阵相机的多光谱光源设置成与瓶盖一样的颜色。

更进一步地，所述防倒盖板设置在剔废系统处传送带上方，防倒盖板与瓶盖顶面的距离为0.25cm-0.5cm。

更进一步地，该系统还包括定时控制系统和钳型机构。

一种基于机器视觉的镜面成像瓶盖表面贴标检测方法，其特征在于包括，

步骤(1)光电传感器检测传送带上的瓶盖是否到达镜面成像系统，检测瓶盖到达后进入步骤(2)；