[发明专利]检测玻璃容器的方法

说明书

本发明涉及一种检测玻璃容器的方法，该方法包括对在上述容器的壁上形成的气泡进行计数、测量和分类的步骤。将参考对玻璃瓶的检测来对本发明进行具体的描述，虽然本发明不限于这种应用。在玻璃瓶的制造中进行的这种常规的检测是重要的。首先，可以除去那些具有过多给定尺寸气泡、从而对物体的美观和机械强度产生不利影响的玻璃瓶。其次，掌握上述缺陷尤其可以调节熔化玻璃的控制参数，从而提高炉内的精炼程度。通常，这种检测操作是由操作者进行的，操作者随机地取下作为样本的容器，根据不同的尺寸类别对气泡进行计数和分类。

这种检测技术具有多种缺陷。首先，其结果尤其是对气泡大小的确定取决于操作者的判断，因此具有较高的主观性。另外，操作者只在瓶上他认为是最能反映出存在有上述缺陷即气泡的区域的有限区域内执行该检测。从该区域得到的结果出发，操作者将这些结果外推到整个瓶，这样通常导致对气泡的数量估计过高。因此，操作者进行的测量非常不精确。

另外，这样的测量不可避免地十分冗长，并且常常不能重复；但事实上，这种类型的检测一天只进行一次是常见的。

本发明的目的是这样一种检测玻璃容器的方法，该方法能得到精确的结果并能快速完成，且生产负责人想要什么时候进行就能在什么时候进行。

根据本发明，使用一种检测玻璃容器的方法以实现此目的，所述方法包括对在玻璃容器的壁上形成的气泡进行计数和分类的步骤。根据此方法，玻璃容器的图象由对通过玻璃容器的光波敏感的传感器所捕获，所述玻璃容器放置在光源和传感器之间，然后，利用基于通过表示气泡特征的光强来对气泡进行识别的图像处理算法对所捕获的图像进行分析。

根据一个优选的实施方案，在玻璃容器与光源-传感器系统之间以旋转方式和/或在一维到三维线性空间内形成相对运动。的大部分壁面，与测量的外推无关。比如，对于圆柱形的和轴对称形的瓶来说，尤其是通过玻璃瓶相对传感器/光源系统的旋转运动和垂直运动，可以形成容器的整个图像。例如，对于矩形容器来说，通过容器在垂直于光源形成的轴线的水平方向上的相对运动，可进一步得到完整的图像。

另外，可以快速捕获到图像，这特别是由于这样一个事实即：可以使用基于通过表示气泡特征的光强来对气泡进行识别的图像处理算法对所成的图像进行分析。本发明人尤其能证明，被传感器接收的透过容器的光会使传感器因与气泡相关的反差而能清楚地显示气泡。

在检测过程中，本发明最好采取措施使传感器聚焦于面对它的容器壁的中央。因为这一厚度通常不是均匀的，所以，根据预定值即所想得到的厚度来聚焦。比如可以通过传感器沿与穿过光源和传感器的轴线相平行的方向相对玻璃容器作相对运动来实现上述聚焦。

因为容器检测尤其是以图像中的气泡的反差为依据的，所以，本发明采取措施考虑制造容器的玻璃的色泽是有益的。比如，为此，前一步骤在于按不同曝光时间捕获图像并挑选产生最强的反差的一个。而且，聚焦和曝光时间调整操作能用本领域普通技术人员的常识来以非常简单的方式自动地执行。

因此，本发明的方法可以改进用先有技术获得的结果，并且适合于包括多种的形状和颜色的大量玻璃容器。

另外，完全在意料之外，本发明人提供了另外一种形式的发明，其中，尤其是通过减少所捕获的图像中的气泡的反差来进一步地提高了精确度。

根据本发明的一个有益的实施方案，限定了光源的大小和位置以减少图像的反差。根据该实施方案，可以大大地减少由于比如表面不规则、灰尘粒子等而产生的表面反差，同时又能保持对于气泡的足够的反差。

根据本发明的另一个实施方案，它可有选择地和前述实施方案相结合，调整传感器的景深以便从图像中清除直接面对光源的容器壁内的物体或缺陷，并减少面对传感器的壁的表面反差。

根据本发明的另一个有益的实施方案，它可有选择地和前面的一个或两个实施方案结合，将传感器增益系数选定得较低以有助于减少所捕获的图像中的反差。

这是因为会产生这样的结果即：根据上述一个或多个实施方案，所拍摄到的反差减少的图像能改善对气泡的检测和识别，尤其因为在图像中没有大量的表面缺陷。