专利名称：一种检测pet瓶上喷码字符质量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生产线自动检测技术领域，尤其是涉及一种检测PET瓶上喷码字 符质量的装置。
技术背景随着国民经济的不断发展，人们的消费观念不断发生变化，人们也越来越注重健 康消费，在购买商品时格外的留意商品的生产日期和保质期。然而近几年由于产品的质量 缺失而引发的各类纠纷屡见不鲜，当不合格产品流入市场引起纠纷时，消费者如何判断自 己所买到的产品是否是“问题”产品，厂家在召回这批产品时靠什么来告知消费者，这一连 串的问题都归结到产品的喷码上。喷码上往往带有生产日期、保质期、生产批次、生产产地 等重要信息，小小的喷码曾经被认为无足轻重的一个生产环节，在食品安全卫生问题成为 热点的同时，显得尤为重要。目前饮料厂通常对产品使用油墨喷码和激光喷码两种。但因油墨喷码成本较高且 有墨水污染，因此激光喷码有代替油墨喷码的趋势。激光喷码虽成本和维护费用较低，但因 喷码本身是透明色，无形中增加了人工辨认的难度。目前饮料行业传统的检测喷码都是由 人工完成的，生产线的高速运转，每瓶仅有几十毫秒的时间，由于人眼的视觉疲劳等人为因 素，很容易造成对激光喷码或油墨喷码的漏检和误检，为食品安全埋下隐患。
发明内容本实用新型的目的是提供在线检测精度和生产效率高的一种检测PET瓶上喷码 字符质量的装置。本实用新型的技术方案是包括相机、图像处理器、传感器、显示器、工控机、检测 光源及运动控制系统，在PET瓶的瓶颈、瓶盖处的喷码字符位置处设置相机，相机与图像处 理器相连，图像处理器连接工控机和运动控制系统，检测光源通过频闪信号对通过的每一 容器打光，相机进行拍照，图像处理器拍摄到的图片为黑白色，根据图像采集的效果设定一 个感兴趣区域，并对该区域内的图像进行处理，使区域内的所有字符凸显出来，并与系统内 设定的正确的喷码字符信息进行对比。喷码在瓶颈位置时，检测激光喷码时采用背景光打 光方式，检测油墨喷码时采用前景光打光方式，喷码在瓶盖位置时，采用前景光打光方式。本实用新型的有益效果是检测光源通过获得频闪信号为经过其的PET瓶子打 光，相机获得信号后对瓶子进行拍照，然后从背景不均勻的图片中分析确定感兴趣区域，然 后从该区域中提取有用信息，然后训练设备记住字符，然后与系统设定的正确信息进行对 比，确定喷码是否合格。由于本实用新型位于喷码机之后，并尽可能靠近喷码机，对PET瓶 的激光喷码或油墨喷码进行检测，主要检测喷码有无或对喷码进行识别，在饮料包装生产 线上使用本实用新型，能够代替人工检测，大大降低低人工劳动强度，提高在线检测精度和 生产效率。如果某一批产品发生质量问题，我们可以在第一时间通知消费者，把不合格产品 及时召回，使消费者的损失降低到最小，减少安全事故的发生。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型由相机5、3、图像处理器、传感器、显示器、工控机、检测光源1及运动 控制系统等部分组成。从图1所示本实用新型的结构示意图可以看出，在PET瓶的瓶颈4、 瓶盖2处的喷码位置分别设置智能相机5、3，智能相机5、3与图像处理器相连。图像处理器 连接工控机和运动控制系统，检测光源1通过频闪信号对通过的每一容器打光，相机5、3进 行拍照，针对不同的喷码类型采用不同的光源1，不同的光路设计。目前多数的饮料厂家的 喷码位置一般在瓶颈4或者瓶盖2上，可以通过调整打光方式来检测不同的喷码类型。喷 码在瓶颈4位置时，检测激光喷码时，采用背景光打光方式，使喷码部分在图像中呈白色， 背景呈黑色；检测油墨喷码时，采用前景光打光方式，使喷码部分在图像中呈黑色，背景部 分呈白色。喷码在瓶盖2位置时，由于瓶盖是不透光的且有颜色的，采用前景光打光方式， 根据盖子的颜色和表面结构，进行光的参数设置。相机5、3可以为智能相机，相机5、3和图 像处理器也可以为相机和图像采集卡和工控机组成的系统。在图像采集中会遇到以下采集难点PET瓶上印有条纹，由于采用暗场照明方式 这些条纹在图像产生黑色阴影；因每个瓶子的条纹位置不一，若条纹刚好在喷码处附近则 使图像的背景不均勻；瓶子的液位高低也会影响图像的亮暗程度，因把整个含有喷码字符 的矩形区域。图像处理器根据喷码在图像中的实际位置，设定矩形感兴趣区域的位置，使其 包含字符区域。运用滤波、阈值及腐蚀算法对字符部分图像加工处理，增加字符与背景的对 比度，从而使字符从感性区域中凸显出来，运用字符识别算法来把指定字符训练成模板，通 过感兴趣区域在模板匹配算法，程序可以自动读出感性区域内的所有字符，将读出的字符 与给定的正确字符比较，如果正确则为合格瓶，反之，不合格。由于瓶体的高度不同，所以在 机械设计时要使设备做到高度可调，从而增加设备的通用性。本实用新型对采集的序列图像中每一幅图像的处理的具体过程包括采集得到图 像；对图像进行感兴趣区域的分割；对感兴趣区域进行图像预处理；对处理后的图像进行 图像分析、信息提取；根据需要设定缺陷判断标准，判断提取的信息是否达到缺陷判断要 求，如果达到该标准即输出信号给PLC，由PLC执行剔除动作。本实用新型可以检查所有包装容器物上的喷码质量，例如啤酒瓶瓶盖的喷码、易 拉罐罐底的喷码、玻璃瓶容器上的喷码、纸盒上的喷码等等相关喷码质量的检测。
权利要求一种检测PET瓶上喷码字符质量的装置，包括相机、图像处理器、传感器、显示器、工控机、检测光源及运动控制系统，其特征是在PET瓶的瓶颈(4)、瓶盖(2)处的喷码字符位置处设置相机(5、3)，相机(5、3)与图像处理器相连，图像处理器连接工控机和运动控制系统，检测光源(1)通过频闪信号对通过的每一容器打光，相机(5、3)进行拍照，所述图像处理器拍摄到的图片为黑白色，根据图像采集的效果设定一个感兴趣区域，并对该区域内的图像进行处理，使区域内的所有字符凸显出来，并与系统内设定的正确的喷码字符信息进行对比。
2.根据权利要求1所述的检测PET瓶上喷码字符质量的装置，其特征是喷码在瓶颈 (4)位置时，检测激光喷码时采用背景光打光方式，检测油墨喷码时采用前景光打光方式， 喷码在瓶盖(2)位置时，采用前景光打光方式。
3.根据权利要求1或2所述的检测PET瓶上喷码字符质量的装置，其特征是所述相 机(5、3)为智能相机。
4.根据权利要求1或2所述的检测PET瓶上喷码字符质量的装置，其特征是所述相 机(5、3)和图像处理器为相机和图像采集卡及工控机组成的系统。
专利摘要本实用新型公开了一种检测PET瓶上喷码字符质量的装置，包括相机、图像处理器、传感器、显示器、工控机、检测光源及运动控制系统，在PET瓶的瓶颈、瓶盖处的喷码字符位置处设置相机，相机与图像处理器相连，图像处理器连接工控机和运动控制系统。本实用新型对PET瓶的激光喷码或油墨喷码进行检测，能够代替人工检测，大大降低低人工劳动强度，提高在线检测精度和生产效率。
文档编号G01N21/88GK201689059SQ20102019459
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者国磊, 姜辉, 张树君, 李涵, 王立伟 申请人:山东明佳包装检测科技有限公司