一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统的制作方法
【专利摘要】一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，由真空气路系统、光学测量系统和数据采集处理系统组成，真空气路系统包括密封腔体、真空泵，泄压阀、换向阀和压力传感器，所述换向阀分别通过管路与密封腔体、真空泵和泄压阀相连接，压力传感器也安装在与密封腔体直接连通的管路上，密封腔体内部底面用于放置待检测铝塑泡罩，密封腔体的顶面具有采用透明材料密封的窗口；光学测量系统包括光源、光源控制器、图像传感器和支架，光源和图像传感器通过支架安装在密封腔体同侧，光源的照射方向和图像传感器的拍摄方向与密封腔体内部底面的夹角为45?60°；光源控制器与光源相连接并控制光源的亮度；数据处理系统包括与图像传感器连接的计算机。
【专利说明】
一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统
技术领域
[0001]本发明专利涉及包装密封性检测领域，具体是一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，包括算法和其硬件配套装置。
【背景技术】
[0002]铝塑泡罩密封漏气缺陷是一种难以用眼直接观察到的质量缺陷，这种缺陷会使包装产品的保质效果大大降低，密封性将直接影响产品的质量，甚至因产品包装不当失效而影响使用者的健康。这就要求对铝塑泡罩包装进行漏气检测，但现有的铝箔泡罩包装漏气缺陷检测技术会造成浪费，实施起来费时耗工，自动化程度低，已经不能满足发展需求。为此，研究无损、高效的铝箔泡罩密封性智能检测方法势在必行。
[0003]传统的检漏方法是将抽检的泡罩包装产品浸入有颜色的特殊液体中，然后施以负压，通过观察有色液体渗入与否来判断漏气情况。使用这种方法进行检漏，首先要将液体沥干才能判断是否存在漏气缺陷，这样时间较长，另外其最大的问题在于被检产品是否漏气都将废弃，从而造成很大浪费。比较先进的检漏仪是将被检产品置于一个密闭的容器中加压或抽真空，通过人眼观察泡罩包装的铝箔面变形与否来判断是否存在漏气，这种方法存在的不足是人为误差影响较大，而且结果显示并不直观。因此提供一种无损、快速的铝箔泡罩包装的密封性检测系统成为现有技术中亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]—种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述检测系统由真空气路系统、光学测量系统和数据采集处理系统组成，
[0005]所述真空气路系统包括密封腔体、真空栗，泄压阀、换向阀和压力传感器，所述换向阀分别通过管路与密封腔体、真空栗和泄压阀相连接，压力传感器也安装在与密封腔体直接连通的管路上，所述密封腔体内部底面用于放置待检测铝塑泡罩，密封腔体的顶面具有采用透明材料密封的窗口，
[0006]所述光学测量系统包括光源、光源控制器、图像传感器和支架，所述光源和图像传感器通过支架安装在密封腔体同侧，光源的照射方向和图像传感器的拍摄方向与密封腔体内部底面的夹角为45-60°;所述光源控制器与光源相连接并控制光源的亮度;所述数据处理系统包括与图像传感器连接的计算机。
[0007]所述一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述图像传感器为CMOS图像传感器。
[0008]所述一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述图像传感器包括CCD相机与图像采集卡，所述图像采集卡与计算机相连接。
[0009]所述一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是铝塑泡罩包装密封性检测系统的运行包括以下步骤
[0010]I)图像采集[0011 ]将待检测铝塑泡罩平放在密封腔体底面上，使铝塑泡罩朝上；启动真空栗，调节换向阀
[0012]使真空栗与密封腔体连通，待密封腔体真空度达到要求后，使图像传感器拍摄光源照射
[0013]下的待检测铝塑泡罩图像后传输至计算机；
[0014]2)图像处理，具体包括以下步骤
[0015]a)增强处理
[0016]将采集到的待检测铝塑泡罩图像一一以下简称图像一一进行灰度变换，并对增强经过灰度变换的图像的对比度，增大反光区域和不反光区域的差别；
[0017]b) 二值化处理
[0018]将经过增强处理的图像进行二值化处理，将反光区域的像素转化为白色，将不反光区域的像素转化为黑色；
[0019]c)分块处理
[0020]1.将经过二值化处理的图像进行分块处理，使每个图像块仅包括一个铝塑泡罩的图像；
[0021]i1.将每个图像块中的铝塑泡罩的图像均分为迎光面图像与背光面图像两部分，分别计算迎光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例和背光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例，
[0022]ii1.将迎光面图像中的白色像素所占比例和反光面图像中白色像素所占比例进行比较，当二者差值超过设定值时，则判定该铝塑泡罩为不漏气；
[0023]3)检测完成后，关闭真空栗，打开泄压阀，调节换向阀使密封腔体与泄压阀连通。
[0024]本发明提供的一种铝塑泡罩包装密封性检测系统。利用压差式空气泄露检测原理，对放置待检测铝塑泡罩的密闭腔体进行抽真空。由于铝塑泡罩包装是在常压下封装，所以当铝箔泡罩包装处于真空环境中，封装完好的泡罩包装的铝箔面由于存在内外压差而会明显地鼓起，而存在漏气缺陷的泡罩包装铝箔面几乎没有变化，仍保持为向下略凹的状态。当铝塑泡罩包装处于真空环境时，漏气包装和不漏气包装表面形变量不同，对光的反射作用不同。当光线以优选的45-60度角度照到铝塑泡罩包装表面时，不漏气的包装在负压的作用下，表面呈凸起状，其迎光面会有大量光线反射因此迎光面和背光面的反光区域大小存在明显区别;而漏气的铝箔表面维持原状，其迎光面和背光面的反光区域大小差别较小。利用图像处理技术，对采集到的真空铝塑泡罩包装图像进行处理。图像处理包括图像增强、图像二值化和图像分块即可对每个铝塑泡罩图像的迎光面和背光面图像进行比对从而自动判定其是否漏气。大大提高了铝塑泡罩检测的效率和准确度，实现了铝塑泡罩包装的判别的自动化，具有非接触，高精度，制造成本低廉和使用寿命长等特点，适于实际应用推广。
【附图说明】
[0025]图1是本发明铝塑泡罩包装密封性检测系统的一种实施例总体结构示意图；
[0026]图中1、真空栗，2、图像采集卡，3、换向阀，4、泄压阀，6、压力传感器，8、压力表，9、电源开关，1、电源指示灯，11、密封腔体，12、光源，13、C⑶相机，14、支架，15、箱体，16、光源控制器，17、计算机，18、操作台
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及其附图详细叙述本专利。实施例是以本专利所述技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和过程。但本申请的权利要求保护范围不限于下述的实施例描述。
[0028]本发明提供的铝塑泡罩包装密封性检测系统，其特征是所述检测系统由真空气路系统、光学测量系统和数据采集处理系统组成，
[0029]所述真空气路系统包括密封腔体11、真空栗I，泄压阀4、换向阀3和压力传感器6，所述换向阀分别通过管路与密封腔体、真空栗和泄压阀相连接，压力传感器也安装在与密封腔体直接连通的管路上，所述密封腔体内部底面用于放置待检测铝塑泡罩，密封腔体的顶面具有采用透明材料密封的窗口，
[0030]所述光学测量系统包括光源12、光源控制器16、图像传感器和支架14，所述光源和图像传感器通过支架安装在密封腔体同侧，光源的照射方向和图像传感器的拍摄方向与密封腔体内部底面的夹角为45-60°;所述光源控制器与光源相连接并控制光源的亮度；
[0031]所述数据处理系统包括与图像传感器连接的计算机17。
[0032]所述铝塑泡罩包装密封性检测系统的运行，包括以下步骤
[0033]I)图像采集
[0034]将待检测铝塑泡罩平放在密封腔体底面上，使铝塑泡罩朝上；启动真空栗，调节换向阀使真空栗与密封腔体连通，待密封腔体真空度达到要求后，使图像传感器拍摄光源照射下的待检测铝塑泡罩图像后传输至计算机；
[0035]2)图像处理，具体包括以下步骤
[0036]a)增强处理
[0037]将采集到的待检测铝塑泡罩图像(以下简称图像)进行灰度变换，并对增强经过灰度变换的图像的对比度，增大反光区域和不反光区域的差别；
[0038]b) 二值化处理
[0039]将经过增强处理的图像进行二值化处理，将反光区域的像素转化为白色，将不反光区域的像素转化为黑色；
[0040]c)分块处理
[0041]1.将经过二值化处理的图像进行分块处理，使每个图像块仅包括一个铝塑泡罩的图像；
[0042]i1.将每个图像块中的铝塑泡罩的图像均分为迎光面图像与背光面图像两部分，分别计算迎光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例和背光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例，
[0043]ii1.将迎光面图像中的白色像素所占比例和反光面图像中白色像素所占比例进行比较，当二者差值超过设定值时，则判定该铝塑泡罩为不漏气。
[0044]3)检测完成后，关闭真空栗，打开泄压阀，调节换向阀使密封腔体与泄压阀连通。
[0045]实施例
[0046]本实施例中，所述图像传感器包括图像采集卡2与CCD相机13，图像采集卡与计算机通过USB数据线连接，所述透明材料为玻璃。将图像采集卡，真空气路系统中的真空栗I，泄压阀4、换向阀3和压力传感器6及管路安装在箱体15中，将密封腔体安装在箱体上表面，在箱体外表面安装显示压力传感器压力数据的压力表8和电源开关9及电源指示灯10;将光源控制器和电脑安装在靠近箱体的操作台18上。本实施例提供铝塑泡罩包装密封性检测系统的总体结构示意图如图1所示。
[0047]利用本发明专利所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明专利技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述检测系统由真空气路系统、光学测量系统和数据采集处理系统组成， 所述真空气路系统包括密封腔体、真空栗，泄压阀、换向阀和压力传感器，所述换向阀分别通过管路与密封腔体、真空栗和泄压阀相连接，压力传感器也安装在与密封腔体直接连通的管路上，所述密封腔体内部底面用于放置待检测铝塑泡罩，密封腔体的顶面具有采用透明材料密封的窗口； 所述光学测量系统包括光源、光源控制器、图像传感器和支架，所述光源和图像传感器通过支架安装在密封腔体同侧，光源的照射方向和图像传感器的拍摄方向与密封腔体内部底面的夹角为45-60°;所述光源控制器与光源相连接并控制光源的亮度;所述数据处理系统包括与图像传感器连接的计算机。2.如权利要求1所述一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述图像传感器为为CMOS图像传感器。3.如权利要求1所述一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是所述图像传感器包括CCD相机与图像采集卡，所述图像采集卡与计算机相连接。4.如权利要求1?3任一所述的一种铝箔泡罩包装的密封性检测系统，其特征是铝塑泡罩包装密封性检测系统的运行包括以下步骤: 1)图像采集 将待检测铝塑泡罩平放在密封腔体底面上，使铝塑泡罩朝上；启动真空栗，调节换向阀使真空栗与密封腔体连通，待密封腔体真空度达到要求后，使图像传感器拍摄光源照射下的待检测铝塑泡罩图像后传输至计算机； 2)图像处理，具体包括以下步骤 a)增强处理 将采集到的待检测铝塑泡罩图像一一以下简称图像一一进行灰度变换，并对增强经过灰度变换的图像的对比度，增大反光区域和不反光区域的差别； b)二值化处理 将经过增强处理的图像进行二值化处理，将反光区域的像素转化为白色，将不反光区域的像素转化为黑色； c)分块处理 i.将经过二值化处理的图像进行分块处理，使每个图像块仅包括一个铝塑泡罩的图像； i1.将每个图像块中的铝塑泡罩的图像均分为迎光面图像与背光面图像两部分，分别计算迎光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例和背光面图像中作为反光区域的白色像素所占比例， ii1.将迎光面图像中的白色像素所占比例和反光面图像中白色像素所占比例进行比较，当二者差值超过设定值时，则判定该铝塑泡罩为不漏气； 检测完成后，关闭真空栗，打开泄压阀，调节换向阀使密封腔体与泄压阀连通。
【文档编号】G01M3/36GK105910777SQ201610506623
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】师占群, 李思畅, 方顺亭, 甄冬, 梁月, 张敬浩, 王军事, 秦超
【申请人】河北工业大学