專利名稱：一種檢測pet瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于生產(chǎn)線自動檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種檢測PET瓶上噴碼字 符質(zhì)量的裝置。
技術(shù)背景隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的消費觀念不斷發(fā)生變化，人們也越來越注重健 康消費，在購買商品時格外的留意商品的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期。然而近幾年由于產(chǎn)品的質(zhì)量 缺失而引發(fā)的各類糾紛屢見不鮮，當(dāng)不合格產(chǎn)品流入市場引起糾紛時，消費者如何判斷自 己所買到的產(chǎn)品是否是“問題”產(chǎn)品，廠家在召回這批產(chǎn)品時靠什么來告知消費者，這一連 串的問題都?xì)w結(jié)到產(chǎn)品的噴碼上。噴碼上往往帶有生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、生產(chǎn)批次、生產(chǎn)產(chǎn)地 等重要信息，小小的噴碼曾經(jīng)被認(rèn)為無足輕重的一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在食品安全衛(wèi)生問題成為 熱點的同時，顯得尤為重要。目前飲料廠通常對產(chǎn)品使用油墨噴碼和激光噴碼兩種。但因油墨噴碼成本較高且 有墨水污染，因此激光噴碼有代替油墨噴碼的趨勢。激光噴碼雖成本和維護(hù)費用較低，但因 噴碼本身是透明色，無形中增加了人工辨認(rèn)的難度。目前飲料行業(yè)傳統(tǒng)的檢測噴碼都是由 人工完成的，生產(chǎn)線的高速運轉(zhuǎn)，每瓶僅有幾十毫秒的時間，由于人眼的視覺疲勞等人為因 素，很容易造成對激光噴碼或油墨噴碼的漏檢和誤檢，為食品安全埋下隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供在線檢測精度和生產(chǎn)效率高的一種檢測PET瓶上噴碼 字符質(zhì)量的裝置。本實用新型的技術(shù)方案是包括相機(jī)、圖像處理器、傳感器、顯示器、工控機(jī)、檢測 光源及運動控制系統(tǒng)，在PET瓶的瓶頸、瓶蓋處的噴碼字符位置處設(shè)置相機(jī)，相機(jī)與圖像處 理器相連，圖像處理器連接工控機(jī)和運動控制系統(tǒng)，檢測光源通過頻閃信號對通過的每一 容器打光，相機(jī)進(jìn)行拍照，圖像處理器拍攝到的圖片為黑白色，根據(jù)圖像采集的效果設(shè)定一 個感興趣區(qū)域，并對該區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，使區(qū)域內(nèi)的所有字符凸顯出來，并與系統(tǒng)內(nèi) 設(shè)定的正確的噴碼字符信息進(jìn)行對比。噴碼在瓶頸位置時，檢測激光噴碼時采用背景光打 光方式，檢測油墨噴碼時采用前景光打光方式，噴碼在瓶蓋位置時，采用前景光打光方式。本實用新型的有益效果是檢測光源通過獲得頻閃信號為經(jīng)過其的PET瓶子打 光，相機(jī)獲得信號后對瓶子進(jìn)行拍照，然后從背景不均勻的圖片中分析確定感興趣區(qū)域，然 后從該區(qū)域中提取有用信息，然后訓(xùn)練設(shè)備記住字符，然后與系統(tǒng)設(shè)定的正確信息進(jìn)行對 比，確定噴碼是否合格。由于本實用新型位于噴碼機(jī)之后，并盡可能靠近噴碼機(jī)，對PET瓶 的激光噴碼或油墨噴碼進(jìn)行檢測，主要檢測噴碼有無或?qū)姶a進(jìn)行識別，在飲料包裝生產(chǎn) 線上使用本實用新型，能夠代替人工檢測，大大降低低人工勞動強(qiáng)度，提高在線檢測精度和 生產(chǎn)效率。如果某一批產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量問題，我們可以在第一時間通知消費者，把不合格產(chǎn)品 及時召回，使消費者的損失降低到最小，減少安全事故的發(fā)生。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型由相機(jī)5、3、圖像處理器、傳感器、顯示器、工控機(jī)、檢測光源1及運動 控制系統(tǒng)等部分組成。從圖1所示本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，在PET瓶的瓶頸4、 瓶蓋2處的噴碼位置分別設(shè)置智能相機(jī)5、3，智能相機(jī)5、3與圖像處理器相連。圖像處理器 連接工控機(jī)和運動控制系統(tǒng)，檢測光源1通過頻閃信號對通過的每一容器打光，相機(jī)5、3進(jìn) 行拍照，針對不同的噴碼類型采用不同的光源1，不同的光路設(shè)計。目前多數(shù)的飲料廠家的 噴碼位置一般在瓶頸4或者瓶蓋2上，可以通過調(diào)整打光方式來檢測不同的噴碼類型。噴 碼在瓶頸4位置時，檢測激光噴碼時，采用背景光打光方式，使噴碼部分在圖像中呈白色， 背景呈黑色；檢測油墨噴碼時，采用前景光打光方式，使噴碼部分在圖像中呈黑色，背景部 分呈白色。噴碼在瓶蓋2位置時，由于瓶蓋是不透光的且有顏色的，采用前景光打光方式， 根據(jù)蓋子的顏色和表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行光的參數(shù)設(shè)置。相機(jī)5、3可以為智能相機(jī)，相機(jī)5、3和圖 像處理器也可以為相機(jī)和圖像采集卡和工控機(jī)組成的系統(tǒng)。在圖像采集中會遇到以下采集難點PET瓶上印有條紋，由于采用暗場照明方式 這些條紋在圖像產(chǎn)生黑色陰影；因每個瓶子的條紋位置不一，若條紋剛好在噴碼處附近則 使圖像的背景不均勻；瓶子的液位高低也會影響圖像的亮暗程度，因把整個含有噴碼字符 的矩形區(qū)域。圖像處理器根據(jù)噴碼在圖像中的實際位置，設(shè)定矩形感興趣區(qū)域的位置，使其 包含字符區(qū)域。運用濾波、閾值及腐蝕算法對字符部分圖像加工處理，增加字符與背景的對 比度，從而使字符從感性區(qū)域中凸顯出來，運用字符識別算法來把指定字符訓(xùn)練成模板，通 過感興趣區(qū)域在模板匹配算法，程序可以自動讀出感性區(qū)域內(nèi)的所有字符，將讀出的字符 與給定的正確字符比較，如果正確則為合格瓶，反之，不合格。由于瓶體的高度不同，所以在 機(jī)械設(shè)計時要使設(shè)備做到高度可調(diào)，從而增加設(shè)備的通用性。本實用新型對采集的序列圖像中每一幅圖像的處理的具體過程包括采集得到圖 像；對圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域的分割；對感興趣區(qū)域進(jìn)行圖像預(yù)處理；對處理后的圖像進(jìn)行 圖像分析、信息提取；根據(jù)需要設(shè)定缺陷判斷標(biāo)準(zhǔn)，判斷提取的信息是否達(dá)到缺陷判斷要 求，如果達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)即輸出信號給PLC，由PLC執(zhí)行剔除動作。本實用新型可以檢查所有包裝容器物上的噴碼質(zhì)量，例如啤酒瓶瓶蓋的噴碼、易 拉罐罐底的噴碼、玻璃瓶容器上的噴碼、紙盒上的噴碼等等相關(guān)噴碼質(zhì)量的檢測。
權(quán)利要求一種檢測PET瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置，包括相機(jī)、圖像處理器、傳感器、顯示器、工控機(jī)、檢測光源及運動控制系統(tǒng)，其特征是在PET瓶的瓶頸(4)、瓶蓋(2)處的噴碼字符位置處設(shè)置相機(jī)(5、3)，相機(jī)(5、3)與圖像處理器相連，圖像處理器連接工控機(jī)和運動控制系統(tǒng)，檢測光源(1)通過頻閃信號對通過的每一容器打光，相機(jī)(5、3)進(jìn)行拍照，所述圖像處理器拍攝到的圖片為黑白色，根據(jù)圖像采集的效果設(shè)定一個感興趣區(qū)域，并對該區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行處理，使區(qū)域內(nèi)的所有字符凸顯出來，并與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定的正確的噴碼字符信息進(jìn)行對比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測PET瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置，其特征是噴碼在瓶頸 (4)位置時，檢測激光噴碼時采用背景光打光方式，檢測油墨噴碼時采用前景光打光方式， 噴碼在瓶蓋(2)位置時，采用前景光打光方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測PET瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置，其特征是所述相 機(jī)(5、3)為智能相機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測PET瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置，其特征是所述相 機(jī)(5、3)和圖像處理器為相機(jī)和圖像采集卡及工控機(jī)組成的系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種檢測PET瓶上噴碼字符質(zhì)量的裝置，包括相機(jī)、圖像處理器、傳感器、顯示器、工控機(jī)、檢測光源及運動控制系統(tǒng)，在PET瓶的瓶頸、瓶蓋處的噴碼字符位置處設(shè)置相機(jī)，相機(jī)與圖像處理器相連，圖像處理器連接工控機(jī)和運動控制系統(tǒng)。本實用新型對PET瓶的激光噴碼或油墨噴碼進(jìn)行檢測，能夠代替人工檢測，大大降低低人工勞動強(qiáng)度，提高在線檢測精度和生產(chǎn)效率。
文檔編號G01N21/88GK201689059SQ20102019459
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者國磊, 姜輝, 張樹君, 李涵, 王立偉 申請人:山東明佳包裝檢測科技有限公司