专利名称：基于机器视觉的方便面酱包缺陷自动检测装置及方法
技术领域：
本发明属于自动检测技术领域，特别是关于检测方便面酱包缺陷自动检测的装置。
背景技术：
随着全球经济一体化趋势的加剧，食品药品行业对产品质量的要求也越来越高， 迫使相关行业的公司和企业在产品的质量检验上投入更多的人力财力。在方便面包装过程中，方便面的料包完整性是衡量产品质量的一个重要方面。而方便面产品出现由于方便面酱包边缺陷导致的存在卫生隐患，流入市场后不但会引起客户的投诉及索赔，而且给生产厂家带来难以预计的名誉和经济损失，直接影响生产厂家的市场形象，同时也损害了顾客的利益。目前进行方便面料包缺陷的检测主要是用人工检测，在方便面酱包的生产过程中，主要通过自动化设备进行装袋后并进行封装。但是在封装的过程中由于挤酱和封装机构一定几率的存在延时状况，造成两袋酱包之间没有封装完全，使其连接贯通，这样在将连在一起的酱包切断成单个个体酱包时，就会造成流酱现象，食品卫生状况得不到保障。人工检测法方便、直观，准确度高，但受主观因素影响较大，工人工作强度大，长时间工作易造成视觉疲劳，出现判断错误，影响产品的质量检测；并且当包装线速度过快时，操作工基本无法完成检测。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种可以适应快速酱包包装线的基于机器视觉的方便面酱包夹酱影像检测系统。本发明通过以下技术方案实现一种基于机器视觉的方便面酱包缺陷自动检测装置，用于检测经过封装的连续酱包是否出现缺陷，连续酱包在酱包夹具的夹持下，由设置在支架上的酱包传送线输送，所述的检测装置包括到位传感器、摄像机、光源、控制器，所述的到位传感器固定在支架上，用于感知传送线的运动节拍，其输出的信号被送入控制器，控制器根据到位传感器感知的信号触发摄像机拍照，所述的摄像机拍摄的目标区域包含两个酱包之间的接缝，摄像机拍摄的图像被送入计算机，由计算机根据图像进行处理和分析，判断酱包是否存在缺陷，并将结果传送给控制器。本发明的方便面酱包缺陷自动检测装置，所述的光源最好为红色光源，摄像机与光源相对安装，酱包从其之间经过。本发明同时提供一种采用所述的装置实现的方便面酱包缺陷自动检测，包括下列步骤(1)到位传感器感知酱包传送线的运动节拍，其感知的信号被送入控制器；(2)控制器根据到位传感器感知的信号控制摄像机拍照；(3)摄像机接受触发信号拍照，拍摄的图像被送入计算机；
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(4)通过膨胀腐蚀运算将图像细小的连接处过滤，并对酱包边缘进行锐化处理；(5)对图像进行二值化的进一步处理；(6)过滤干扰点；(7)利用酱包内液体的不透光性，找到塑料透明包装与液体的横纵两条边缘分界线.
一入 ，(8)根据酱包边缘分界线建立相对直角坐标系；(9)通过相对坐标系转换将检测位置定位到两个酱包之间的接缝处，使每次检测的目标区域均包括两个酱包之间的接缝处；(10)设定阈值，对目标区域进行对比度分析，量化其中是否存在黑色区域及所存在的黑色区域的大小，若对比度大于所设定的阈值，则判断酱包存在缺陷；(11)向控制器发送检测结果。本发明的方便面酱包夹酱影像检测系统，通过采集图像，检测酱包的边缘的完整性，对于酱包存在缺陷的产品及时报警并进行停机处理，从而保证产品包装的质量。该装置应用于类似产品包装线上，完全克服了人工目测法中主观因素的干扰，能快速、客观、准确地对料包的数量及完整性进行检测，大大提高产品质量的检测精度和效率。
图1 本发明硬件系统外观组成示意图；图2 本发明软件检测分析产品流程图。附图标注说明1控制箱；2报警器；3酱包夹具；4传感器；5工业相机(摄像机)；6光源
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本实施例适用于同步跟踪酱包生产及封装，参见图1，到位传感器4为一种光电传感器，安装在酱包运动传送支架上，其同步输出的信号被送入控制箱1中的PLC控制器，控制器1内主要包括PLC控制器、图像采集卡和工控机(计算机)；由于酱包的颜色是深褐色， 为了能拍照清晰，本发明的光源6采用LED红色面阵光源，工业相机5安装在装箱传送滚轴下方，酱包经过滚轴型酱包夹具3后经过拍照机构，拍照机构是工业相机5与LED光源6相对安装，酱包从其之间经过。实现的方法由于酱包成褐色，水平运动时酱包内的肉酱均勻分散，通过光电传感器时，酱包中央的透光性很低，酱包之间封装连接处为透明，通过这一特征点传感器感知酱包边缘，向PLC(控制箱1内)中输入触发信号，由PLC触发工业相机拍照，采集到图像经图像采集卡传输到工控机内通过软件系统进行图片分析。参见图2，具体检测流程如下1.到位传感器感知传送线的运动节拍；2.控制器根据到位传感器感知的信号控制摄像机；3.摄像机接受触发信号拍照，拍摄的图像通过图像采集卡被送入计算机；4.通过膨胀腐蚀运算将细小的连接处过滤掉及酱包边缘锐化；
5.通过图像二值化将图片简化；6.将检测区域内的干扰点使用过滤器过滤掉；7.利用酱包内液体的不透光性，找到塑料透明包装与液体的横纵两条边缘分界线.
一入 ，8.根据酱包边缘建立相对直角坐标系；9.通过相对坐标系转换将检测位置定位到酱包接缝处，使每次检测的目标区域均两个酱包之间的接缝处；10.夹酱现象明显的则在目标区域内有黑色区域，通过对比度可以量化黑色区域大小，将对比度大于99%的视为不良；11.储存不良图片至本地；12.通过串口发送不良信号；分析出的结果通过上位机(工控机)向下位机(PLC)进行串口通讯，将不良信号传输给PLC，再由PLC整合信号后控制继电器系统进行生产线停机并且报警，直到操作员进行不良品处理后，开机运行，依次循环。
权利要求
1.一种基于机器视觉的方便面酱包缺陷自动检测装置，用于检测经过封装的连续酱包是否出现缺陷，连续酱包在酱包夹具的夹持下，由设置在支架上的酱包传送线输送，其特征在于，所述的检测装置包括到位传感器、摄像机、光源、控制器，所述的到位传感器固定在支架上，用于感知传送线的运动节拍，其输出的信号被送入控制器，控制器根据位置传感器感知的信号触发摄像机拍照，所述的摄像机拍摄的目标区域包含两个酱包之间的接缝，摄像机拍摄的图像被送入计算机，由计算机根据图像进行处理和分析，判断酱包是否存在缺陷， 并将结果传送给控制器。
2.根据权利要求1所述的方便面酱包缺陷自动检测装置，其特征在于，所述的光源为红色光源，摄像机与光源相对安装，酱包从其之间经过。
3.一种采用权利要求1所述的装置实现的方便面酱包缺陷自动检测，包括下列步骤(1)到位传感器感知酱包传送线的运动节拍，其感知的信号被送入控制器；(2)控制器根据到位传感器感知的信号控制摄像机拍照；(3)摄像机接受触发信号拍照，拍摄的图像被送入计算机；(4)通过膨胀腐蚀运算将图像细小的连接处过滤，并对酱包边缘进行锐化处理；(5)对图像进行二值化的进一步处理；(6)过滤干扰点；(7)利用酱包内液体的不透光性，找到塑料透明包装与液体的横纵两条边缘分界线；(8)根据酱包边缘分界线建立相对直角坐标系；(9)通过相对坐标系转换将检测位置定位到两个酱包之间的接缝处，使每次检测的目标区域均包括两个酱包之间的接缝处；(10)设定阈值，对目标区域进行对比度分析，量化其中是否存在黑色区域及所存在的黑色区域的大小，若对比度大于所设定的阈值，则判断酱包存在缺陷；(11)向控制器发送检测结果。
全文摘要
本发明属于自动检测技术领域，涉及一种基于机器视觉的方便面酱包缺陷自动检测装置，用于检测经过封装的连续酱包是否出现缺陷，连续酱包在酱包夹具的夹持下，由设置在支架上的酱包传送线输送，所述的检测装置包括到位传感器、摄像机、光源、控制器，所述的到位传感器固定在支架上，用于感知传送线的运动节拍，其输出的信号被送入控制器，控制器根据到位传感器感知的信号触发摄像机拍照，所述的摄像机拍摄的图像被送入计算机，由计算机根据图像进行处理和分析，判断酱包是否存在缺陷，并将结果传送给控制器。本发明同时提供一种利用上述装置实现的方便面酱包缺陷检测方法。本发明完全克服了人工目测法中主观因素的干扰，能快速、客观、准确地对料包的存在性和数量完整性进行检测，大大提高产品质量的检测精度和效率。
文档编号B65B57/02GK102514767SQ20111045092
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者亢君, 任海燕, 南兆龙, 周昌波, 孟振, 马永发 申请人:天津普达软件技术有限公司