卷烟包装盒成型质量检测装置及方法与流程

1.本发明涉及卷烟制造领域，尤其涉及一种卷烟包装盒成型质量检测装置及方法。


背景技术：

2.目前，市场对于卷烟产品包装越来越受重视，因而对包装成型质量的要求更高。为了评测卷烟产品的包装质量，质检人员目前采取的方法主要是依靠目测及尺量，不仅效率低下，且缺陷指标间未进行关联，所以对卷烟的包装成型质量无法综合判定，也无法有效区分不同产品间的包装质量差异，从而难以根据质量差异反馈机器的运行状态。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提供一种卷烟包装盒成型质量检测装置及方法，以解决现有卷烟产品包装质量评价方式的问题。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.第一方面、本发明提供了一种卷烟包装盒成型质量检测装置，其中包括：置物台、成像系统、光源系统以及控制系统；
6.其中，所述置物台用于放置待测烟包样品；
7.所述成像系统至少包括摄像头和显示器，用于获取并显示所述待测烟包样品的图像；
8.所述光源系统包括光源、光源控制器以及拍摄箱，所述置物台、所述光源以及所述摄像头放置在所述拍摄箱内，且所述光源置于所述置物台的至少一侧，所述光源控制器用于控制所述光源启闭及调节亮度；
9.所述控制系统集成用于控制所述光源系统以及所述成像系统的软件程序，并内置用于检测待测烟包样品的包装盒成型质量的算法。
10.在其中至少一种可能的实现方式中，所述光源系统还包括：与所述摄像头连接的偏振片，所述偏振片用于减少拍摄时所述待测烟包样品表面的反光。
11.在其中至少一种可能的实现方式中，所述置物台上设有用于稳定所述待测烟包样品的支撑部件。
12.在其中至少一种可能的实现方式中，所述置物台采用透明材质。
13.在其中至少一种可能的实现方式中，所述光源的放置位置包括：所述置物台的下方。
14.在其中至少一种可能的实现方式中，所述摄像头采用无畸变广角镜头。
15.在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制系统工控机或plc。
16.第二方面、本发明提供了一种基于前述卷烟包装盒成型质量检测装置的卷烟包装盒成型质量检测方法，其中包括：
17.将包装成型后的待测烟包样品放置在置物台上；
18.开启光源并使用摄像头采集待测烟包样品不同位置的初始图像；
19.控制系统基于预设的卷烟包装盒的平面展开样式，将各所述初始图像进行拼接，得到拼接图像；
20.在所述拼接图像中所有拼接处，分别定位选取特征图案，并获取所述特征图案的位置信息；
21.通过对比预设标准样品模板与待测烟包样品的所述特征图案的位置信息差异，得到该拼接处的成型质量定量数值；其中，所述位置信息差异包括位置偏移信息及角度偏移信息；
22.综合所有拼接处的所述成型质量定量数值，获得待测烟包样品的包装成型质量综合测评结果。
23.在其中至少一种可能的实现方式中，所述成型质量定量数值为量化得分，所述量化得分＝预设总分-位置偏移信息*w1-角度偏移信息*w2，其中w1和w2为预设的第一权重。
24.在其中至少一种可能的实现方式中，所述综合所有拼接处的所述成型质量定量数值包括：按预设的第二权重，对所有拼接处的所述量化得分赋权相加，得到量化的综合测评结果。
25.本发明的主要构思在于，由置物台、成像系统、光源系统及控制系统构造整个装置架构，其中，置物台用于放置待测烟包样品，成像系统用于获取并显示待测烟包样品的图像及检测信息，光源系统包括光源、光源控制器及拍摄箱，前述置物台、光源及摄像头放置在拍摄箱内，且光源置于置物台的至少一侧，光源控制器用于控制光源启闭并调节亮度；控制系统集成有光源系统及成像系统的控制程序，并内置检测待测烟包样品的包装盒成型质量的算法，该算法可将待测样品的多副图像拼接为一整体，并定位拼接处的特征图案位置信息，通过与标准模板比对确定位置偏差，再将偏差信息转化为成型质量定量数值，最后综合所有拼接处的成型质量定量数值，获得待测烟包样品的包装成型质量综合测评结果。本发明可综合评价任何包装形式卷烟产品的包装成型质量，且通过定量评价方式，有效区分不同产品间的包装质量差异，提高评价效率。
附图说明
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
27.图1为本发明实施例提供的卷烟包装盒成型质量检测装置的组成架构示意图；
28.图2为本发明实施例提供的卷烟包装盒成型质量检测方法的流程图；
29.图3为本发明实施例提供的包装拼接图像的示意图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
31.本发明提出了一种卷烟包装盒成型质量检测装置，如图1所示，其中包括：置物台、成像系统、光源系统以及控制系统；其中，所述置物台用于放置待测烟包样品，为了提升拍摄效果，所述置物台优选采用透明材质，而在另一较佳实施例中，所述置物台还可以包括支
撑部件，用于稳定所述待测烟包样品。
32.所述成像系统至少包括摄像头和显示器，用于获取并显示所述待测烟包样品的图像；其中，优选地，所述摄像头采用无畸变广角镜头(如可以采用自由曲面超广角镜片)，从而可以完整且保真地拍摄待测烟包样品各侧面视图。
33.所述光源系统包括光源、光源控制器以及拍摄箱，所述置物台、所述光源以及所述摄像头放置在所述拍摄箱内，以确保拍摄环境的稳定性，并且所述光源置于所述置物台的至少一侧(一般可以将放置在置物台上方多个角度，当然，在前文提及的优选的透明材质置物台实施例中，所述光源还可以额外放置在所述置物台的下方)，所述光源控制器用于控制所述光源启闭及调节亮度。
34.进一步地，所述光源系统还包括与所述摄像头连接的偏振片，所述偏振片用于减少拍摄时所述待测烟包样品表面的反光。
35.所述控制系统包括但不限于工控机、plc等，并可集成用于控制光源系统以及成像系统的软件程序，以及内置图像处理软件，以便高效、准确地通过所述待测烟包样品的图像信息检测其质量。例如，可对图像预处理并按照卷烟包装盒的平面展开图，将拍摄到的图像进行拼接，并对卷烟包装盒所有涉及拼接地方，分别定位选取两个面上的特征图案，获取拼接处两个面上特征图案的位置信息，并将位置信息及综合质量得分输出在显示器上，相应于此，本发明还提供了一种卷烟包装盒成型质量检测方法的实施例，如图2所示，包括：
36.步骤s1、将包装成型后的待测烟包样品放置在置物台上；
37.步骤s2、开启光源并使用摄像头采集待测烟包样品不同位置的初始图像；
38.步骤s3、控制系统基于预设的卷烟包装盒的平面展开样式，将各所述初始图像进行拼接，得到拼接图像(拼接后可经过一些常规的图像处理，得到近似于完整平铺展开的包装盒图像)；
39.步骤s4、在所述拼接图像中所有涉及拼接处(例如但不限于拼接的平面、拼接的直角边等)，分别定位选取两个面上的特征图案(如图3所示，特征对象选取框会锁定到多个预设拼接目标，实施时可以通过标注、模型训练等方式自动获取，当然也可以是人工参与选取)，并获取所述特征图案的位置信息；
40.步骤s5、通过对比预设标准样品模板与待测烟包样品的两个面上所述特征图案的位置信息差异(例如但不限于位置偏移及角度偏移信息)，得到成型质量定量数值；
41.步骤s6、综合所有拼接处的所述成型质量定量数值，获得待测烟包样品的包装成型质量综合测评结果。
42.具体地，在获取位置偏移和角度偏移信息后，转化为成型质量得分，a＝总分(如百分制，100)-位置偏移*w 1-角度偏移*w2，其中w1和w2为预设的第一权重(w1和w2可按需调整)，由此，所有拼接处的质量得分可分别表示为a1、a2
…
a11等。
43.而所述综合所有拼接处的所述成型质量定量数值，在实际操作中，可以但不限于采用加权和的方式进行综合评价描述，例如所有拼接处的第二权重分别设为p1、p2
…
p11(可按需调整)，将所有拼接处的质量得分赋权相加，即为卷烟包装成型综合质量得分q：q＝a1*p1+a2*p2+
…
+a11*p11。
44.综上所述，本发明的主要构思在于，由置物台、成像系统、光源系统及控制系统构造整个装置架构，其中，置物台用于放置待测烟包样品，成像系统用于获取并显示待测烟包
样品的图像及检测信息，光源系统包括光源、光源控制器及拍摄箱，前述置物台、光源及摄像头放置在拍摄箱内，且光源置于置物台的至少一侧，光源控制器用于控制光源启闭并调节亮度；控制系统集成有光源系统及成像系统的控制程序，并内置检测待测烟包样品的包装盒成型质量的算法，该算法可将待测样品的多副图像拼接为一整体，并定位拼接处的特征图案位置信息，通过与标准模板比对确定位置偏差，再将偏差信息转化为成型质量定量数值，最后综合所有拼接处的成型质量定量数值，获得待测烟包样品的包装成型质量综合测评结果。本发明可综合评价任何包装形式卷烟产品的包装成型质量，且通过定量评价方式，有效区分不同产品间的包装质量差异，提高评价效率。
45.本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
46.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。