[发明专利]一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测方法及系统，首先采用翻转方式使酒液运动，并采集酒液运动的连续图像，再通过改进的二次差分算法，分离出运动目标，最后根据运动目标轮廓属性，判断出瓶装白酒是否含有杂质，这种检测方式不仅可以避免产生大量的气泡，降低气泡所带来的干扰影响，而且解决了背景以及瓶身带来的干扰影响；因此可以实现对瓶装白酒杂质的高精度检测。

技术领域

本发明属于白酒检测技术领域，涉及一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测方法及系统。

背景技术

在瓶装酒的生成过程中，由于生成工艺、封装技术等原因，酒液中可能出现一些杂质。目前常用的液体杂质检测方法包括人工灯检法、半自动灯检法、激光射线检测法、光-电(阻)检测法、机器视觉检测方法等；机器视觉检测方法，鉴于其操作简单、检测精度高等优点，被广泛应用于饮料酒和医药行业的诸如啤酒检测、口服液检测等。

机器视觉检测方法是视觉传感、数字图像处理、模式识别与人工只能技术相结合的非接触检测方法，其原理为：首先是通过摄像机获取旋转的运动图像，然后由计算机视觉系统对采集的运动图像进行处理【包括采用滤波方法(如中值或均值滤波)对图像进行滤波处理和采用边缘检测方法提取所需要的部分】，最后对计算机视觉系统处理的被测图像进行嗯，从而得到所需的检测信息(如合格或不合格)。目前基于机器视觉检测的检测设备厂家主要有德国Seidenada、Miho、Heuft，意大利Brevetti、GF、CMP，日本Esia、东芝等。具体而言，基于机器视觉的杂质检测设备又可分为间歇式视觉监测、跟踪式视觉监测和相机固定方式的杂质检测。间歇式视觉检测是指设备间歇式运转，即检测主轮盘采用“走-停-走-停”的循环运转方式，被检测产品经过高速旋转工位后进入拍照点，停顿n毫秒等相机获取序列图像后再继续运转，该类型代表设备有意大利Brevetti的小容量药品检查机、意大利CMP灯检机等，主要检测装量在1～20mL之间，速度一般为150～300瓶/分钟，该类机型具有获取的图像稳定、机械装置相对简单的优点，但同时检测速度较慢，对大容量产品检测较易发生误判或漏检。跟踪式视觉检测设备是指检测轮盘匀速运转，而成像装置对被检产品进行跟踪拍照，获取序列图像，然后快速返回后跟踪拍摄下一批次被检测产品。该类检测系统的主要特点是检测主轮盘连续运转，通过相机同角速度运转或者采用反光镜的运转，使产品图像在序列图像中相对静止，而杂质却有相对位移，由此判断出正次品。该类型设备主要有Filtec、Miho、Seidenada、Brevett、Pharmamech、Bosch等，国内外大部分厂商采用跟踪式视觉检测，由于采用跟踪拍摄，检测速度比间歇式更快，一般在200-600瓶/分钟，检测装量在1～500毫升范围内。跟踪方式的优点是速度快，进出瓶爆瓶率低，但其机械装置更复杂且跟踪拍照需要精准稳定。相机固定方式的杂质检测采用摄像机固定，被检测产品经过时拍摄少量照片与存储在程序中的标准照片进行比较，从而判断被检测产品中是否含有明显异物，这种方式速度最快，能完全满足高速自动化生产线上在线检测的要求，但由于采用和标准照片对比的算法思路，因此检测精度不高，只能识别溶液中的明显异物。

此外，对于口服液、注射液药物等透明液体杂质，基于机器视觉的杂质检测方法主要采用旋转急停的方法，利用摄像机获取连续帧图像，然后对图像进行处理找到运动目标，最后利用支持向量机或者其他跟踪算法(例如meanshift算法)来进行异物识别，完成杂质的检测。然而，这种基于机器视觉的杂质检测方法主要是针对啤酒、保健酒、口服液等有色液体的检测，还没有专门针对瓶装白酒杂质的检测；特别是基于旋转急停方式，易在旋转急停过程中会产生大量气泡，严重影响白酒中杂质检测精度。

因此，现有基于机器视觉的液体杂质检测方法还不够完善，不能满足白酒行业杂质检测的需求。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测方法，实现对瓶装白酒中杂质的准确检测。

本发明另一目的旨在提供一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测系统。