透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统及方法

透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及透明容器缺陷检测技术领域，尤其涉及一种透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]在食品、饮料、药品等领域容器大量使用旋盖方式封口，旋盖封口密封性好，打开非常方便，同时可以反复打开和旋紧。但是其密封性是否良好取决于螺纹是否存在缺陷，当瓶口螺纹存在间距过大或过小、螺纹破损、螺纹周数不足等缺陷时，封口的密封性将受到破坏，容器内存储的产品将会快速变质。所以在使用旋盖容器盛装产品的生产线上，对容器上的螺纹的检测是保证产品品质的重要环节。
[0003]目前常用的容器瓶口螺纹检测有两种方法，第一种方法是通过反射光成像，一般相机和光源均在容器上部，相机通过反射镜反射侧面螺纹进入顶部相机，形成360°螺纹图像。这种方法的优点在于一次成像可以将整个螺纹观测到。但存在两个缺点，一是抗噪能力差，要求螺纹区域表面必须非常光滑，否则反射光将形成很多光斑，图像质量严重下降到无法检测的程度；二是要求容器材质对光的反射率高，而对于透明容器大部分光线被透射，并在容器介质内反复反射，导致螺纹图像对比度很低同时噪声很多，同样无法实现检测。
[0004]第二种方法是针对透明容器，相机和光源均平行于螺纹安装在瓶口两侧，通过透射光螺纹所产生的阴影对螺纹进行检测。这种检测方法也有两个缺点，一是相机需要检测靠近相机一侧的螺纹，但光源一侧的螺纹在透射光的过程中同样产生很多阴影，导致成像时两侧螺纹阴影交织，从而图像上阴影杂糅不易区分，对检测带来很大困难，降低了检测精度和减少了可检测功能；二是螺纹的阴影特性对相机到螺纹的视角很敏感，当在线检测过程中运动中的瓶身出现高低抖动或倾斜时，图像上所产生的螺纹阴影差异显著，甚至螺纹阴影的条数完全不同，同时一些破损缺陷容易隐藏在不正常的螺纹阴影下，这显然带来了更高的误检率和漏检率，使检测的稳定性下降。
[0005]所以对于透明容器，稳定高精度的螺纹检测方法是广泛且迫切需求的，但现有的检测方法却难以达到生产企业和消费者日益提高的品质要求。
[0006]鉴于此，如何提供一种检测精度高、检测速度快、稳定性高且能够将透明容器瓶口缺陷准确地检测出来的透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统及方法成为当前需要解决的技术冋题。

【发明内容】

[0007]本发明提供一种透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统及方法，能够将透明容器瓶口缺陷(如螺纹间距过大或过小、螺纹破损、螺纹周数不足等)快速、准确地检测出来，检测精度高、检测速度快、稳定性高，有效地解决了透明容器瓶口螺纹快速高精度检测的难题。
[0008]第一方面，本发明提供一种透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统，包括:多个相机光源组和与所述相机光源组连接的图像处理器；
[0009]每一相机光源组包括:位于一条主光轴上的一个相机和一个用于发射平行光的光源，所述相机与所述图像处理器连接；
[0010]所述多个相机光源组围绕待检测透明容器瓶口均匀分布，在任一相机光源组中，所述光源位于所述待检测透明容器瓶口的下方，所述相机位于所述待检测透明容器瓶口的上方；
[0011]所述光源发射的平行光透射所述待检测透明容器瓶口的部分待检测螺纹区域之后进入所述相机，以形成所述待检测透明容器瓶口的部分螺纹图像，所述多个相机光源组的光源发射的平行光的交点处于所述待检测透明容器瓶口的中心区域；
[0012]所述图像处理器，用于接收所述多个相机光源组中多个相机形成的多个部分螺纹图像，并根据所述多个部分螺纹图像确定所述待检测透明容器的瓶口螺纹是否有缺陷。
[0013]可选地，所述光源为平行面光源；
[0014]和/ 或，
[0015]所述相机的数量为4个或6个；
[0016]和/ 或，
[0017]所述相机为低分辨率相机。
[0018]第二方面，本发明提供一种基于上述透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统的透明容器瓶口螺纹缺陷检测方法，包括:
[0019]获取多个相机发送的待检测透明容器的多个部分螺纹图像；
[0020]根据所述多个部分螺纹图像中的黑色阴影间距，检测所述待检测透明容器瓶口的螺纹间距的缺陷；
[0021]根据所述多个部分螺纹图像中的黑色阴影，检测所述待检测透明容器瓶口的螺纹破损的缺陷；
[0022]根据所述多个部分螺纹图像中的螺纹收口位置，检测所述待检测透明容器瓶口的螺纹周数的缺陷。
[0023]可选地，所述根据所述多个部分螺纹图像中的黑色阴影，检测所述待检测透明容器瓶口的螺纹破损的缺陷，包括:
[0024]检测所述多个部分螺纹图像中的白色区域中是否出现黑斑或黑色弧线宽度是否出现突然差异明显甚至断裂，若是，则确定所述待检测透明容器瓶口具有螺纹破损的缺陷；
[0025]和/ 或，
[0026]所述根据所述多个部分螺纹图像中的螺纹收口位置，检测所述待检测透明容器瓶口的螺纹周数的缺陷，包括:
[0027]将所述多个部分螺纹图像中的收口点的位置和收口点到达瓶口边沿的距离与预设标准位置进行对比，判断螺纹周数是否达标，若否，则确定所述待检测透明容器瓶口具有螺纹周数的缺陷。
[0028]第三方面，本发明提供一种透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统，包括:一个相机、光源、反射镜系统和与所述相机连接的图像处理器；
[0029]所述反射镜系统，包括:一个反射圆锥和一个环形反射镜；
[0030]所述光源为位于待检测透明容器瓶口的下方且环绕待检测透明容器瓶口的环形/圆弧形光源，所述相机和所述反射镜系统位于待检测透明容器瓶口的上方，所述光源发射的平行光透射所述待检测透明容器瓶口的待检测螺纹区域之后射入所述反射镜系统，依次经过所述环形反射镜和所述反射圆锥的反射后，进入所述相机形成所述待检测透明容器瓶口的完整螺纹图像；
[0031]所述图像处理器，用于接收所述相机形成的完整螺纹图像，并根据所述完整螺纹图像确定所述待检测透明容器的瓶口螺纹是否有缺陷。
[0032]可选地，所述相机为高分辨率相机。
[0033]可选地，所述反射圆锥为中间开孔的反射圆锥；
[0034]相应地，所述反射镜系统，还包括:一个凹透镜；
[0035]所述凹透镜嵌入所述中间开孔的反射圆锥的开孔中，正对所述相机的镜头；
[0036]所述光源发射的平行光透射所述待检测透明容器瓶口的待检测螺纹区域之后射入所述反射镜系统，依次经过所述环形反射镜和嵌入所述凹透镜的反射圆锥的反射后，进入所述相机形成所述待检测透明容器瓶口的完整螺纹图像，同时所述相机通过所述凹透镜的视野拓展效果对所述待检测透明容器瓶口端面进行成像检测。
[0037]可选地，所述光源为两个圆弧形光源；
[0038]相应地，所述透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统，还包括:两个结构相同的工位，用于采用机械的方式将容器旋转90°。
[0039]第四方面，本发明提供一种基于上述透明容器瓶口螺纹缺陷检测系统的透明容器瓶口螺纹缺陷检测方法，包括:
[0040]获取相机发送的待检测透明容器瓶口的完整螺纹图像；
[0041]根据所