自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，包括一個(gè)以上的檢測(cè)工位，每個(gè)檢測(cè)工位上設(shè)有相機(jī)、用于提供明場(chǎng)照明的明場(chǎng)光源組件和用于提供暗場(chǎng)照明的暗場(chǎng)光源組件，所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地照亮同一個(gè)待檢測(cè)瓶體，所述相機(jī)在待檢測(cè)瓶體被照亮?xí)r對(duì)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行圖像采集。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、檢測(cè)效率和精度高、可在一個(gè)工位同時(shí)實(shí)現(xiàn)明場(chǎng)與暗場(chǎng)檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及食品、醫(yī)藥包裝機(jī)械領(lǐng)域，特指一種用于自動(dòng)燈檢機(jī)上的異物檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在食品、醫(yī)藥包裝設(shè)備領(lǐng)域，為了檢測(cè)瓶裝液態(tài)食品或藥品(如:安瓿瓶、口服液、西林瓶等)中的異物，常采用人工燈檢和自動(dòng)燈檢的方法。由于人工燈檢檢測(cè)精度不夠，檢測(cè)結(jié)果易受人為主觀情緒影響等因素，現(xiàn)在人工燈檢逐步被自動(dòng)燈檢所替代。
[0003]現(xiàn)有燈檢機(jī)，是在一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置多個(gè)異物檢測(cè)工位，這些工位包括至少一個(gè)明場(chǎng)檢測(cè)工位和至少一個(gè)暗場(chǎng)檢測(cè)工位，明場(chǎng)和暗場(chǎng)工位所檢測(cè)的異物的物理性質(zhì)(這里主要指光學(xué)性質(zhì))也不同。明場(chǎng)檢測(cè)工位采用明場(chǎng)光源照明，主要檢測(cè)諸如頭發(fā)絲、黑塊等不透明異物；采集的照片主要特征是照片的整體灰度值較高，而異物表現(xiàn)出的灰度值一定小于圖像處理區(qū)域的整體灰度值。暗場(chǎng)檢測(cè)工位采用暗場(chǎng)光源照明，主要檢測(cè)諸如玻璃屑、白塊等反射或散射比較強(qiáng)的異物；采集的照片主要特征是照片的整體灰度值較低，而異物表現(xiàn)出的灰度值一定大于圖像處理區(qū)域的整體灰度值。正是明場(chǎng)和暗場(chǎng)所采集照片之間的這種物理上的矛盾，一般認(rèn)為在同一個(gè)工位上不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)頭發(fā)絲、黑塊、玻璃屑、白塊等異物的檢測(cè)。自動(dòng)燈檢機(jī)的這種明場(chǎng)檢測(cè)工位與暗場(chǎng)檢測(cè)工位分開(kāi)檢測(cè)的設(shè)計(jì)已經(jīng)相對(duì)成熟，但工位分開(kāi)有一個(gè)不可能完全消除的缺陷，即明場(chǎng)檢測(cè)工位和暗場(chǎng)檢測(cè)工位的光源同時(shí)打開(kāi)和同時(shí)關(guān)閉，使得兩工位之間雜光相互影響，導(dǎo)致誤檢率和漏檢率增加。再者，每個(gè)工位的相機(jī)、瓶子和光源進(jìn)行同步圖像采集前需要對(duì)瓶子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)并剎車，這個(gè)過(guò)程瓶子容易破裂使得藥液濺出損壞相機(jī)、鏡頭，并且每個(gè)工位需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及旋瓶控制系統(tǒng)，導(dǎo)致整個(gè)異物檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)非常龐大復(fù)雜，造價(jià)較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、檢測(cè)效率和精度高、可在一個(gè)工位同時(shí)實(shí)現(xiàn)明場(chǎng)與暗場(chǎng)檢測(cè)的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，包括一個(gè)以上的檢測(cè)工位，每個(gè)檢測(cè)工位上設(shè)有相機(jī)、用于提供明場(chǎng)照明的明場(chǎng)光源組件和用于提供暗場(chǎng)照明的暗場(chǎng)光源組件，所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地照亮同一個(gè)待檢測(cè)瓶體，所述相機(jī)在待檢測(cè)瓶體被照亮?xí)r對(duì)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行圖像采集。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0008]每個(gè)所述檢測(cè)工位上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行圖像采集的相機(jī)為一個(gè)，所述相機(jī)對(duì)待檢測(cè)瓶體交替地進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集。
[0009]所述相機(jī)水平布置朝向待檢測(cè)瓶體；或者，所述相機(jī)的布置方向與水平方向呈一定夾角，待檢測(cè)瓶體的圖像通過(guò)反光鏡或棱鏡反射入相機(jī)。
[0010]每個(gè)所述檢測(cè)工位上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行圖像采集的相機(jī)為兩個(gè)，其中一個(gè)相機(jī)對(duì)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集，另一個(gè)相機(jī)對(duì)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行暗場(chǎng)圖像采集。
[0011]同一個(gè)檢測(cè)工位上的兩個(gè)相機(jī)中，其中一個(gè)相機(jī)水平布置朝向待檢測(cè)瓶體，另一個(gè)相機(jī)的布置方向與水平方向呈一定夾角，水平布置的相機(jī)與待檢測(cè)瓶體之間設(shè)有一可將待檢測(cè)瓶體的圖像反射入另一個(gè)相機(jī)的分光鏡。
[0012]另一個(gè)相機(jī)的布置方向與水平方向呈90度夾角，所述分光鏡的布置方向與水平方向呈45度夾角。
[0013]所述明場(chǎng)光源組件包括面向待檢測(cè)瓶體的面光源，所述面光源與相機(jī)分別布置于待檢測(cè)瓶體的兩側(cè)，所述暗場(chǎng)光源組件包括位于待檢測(cè)瓶體底部并豎直照向待檢測(cè)瓶體的底光源。
[0014]所述暗場(chǎng)光源組件還包括位于待檢測(cè)瓶體一側(cè)并傾斜照向待檢測(cè)瓶體的側(cè)光源，所述側(cè)光源與面光源位于待檢測(cè)瓶體的同一側(cè)；或者，所述側(cè)光源與面光源分別位于待檢測(cè)瓶體的相對(duì)兩側(cè)。
[0015]所述面光源為背光源，所述底光源為L(zhǎng)ED點(diǎn)光源，所述側(cè)光源為L(zhǎng)ED點(diǎn)光源或條形光源。
[0016]所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件每次照亮瓶體的時(shí)間大于相機(jī)每次采集圖像的時(shí)間。
[0017]所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件的光譜至少為可見(jiàn)光、近紅外光或紫外光的任
意一種。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]1、本實(shí)用新型的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，通過(guò)在一個(gè)檢測(cè)工位上同時(shí)設(shè)置明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件，并使明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地照亮同一個(gè)待檢測(cè)瓶體，從而使同一個(gè)檢測(cè)工位上的相機(jī)能夠交替地對(duì)待檢測(cè)瓶體進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集，實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)檢測(cè)工位同時(shí)對(duì)頭發(fā)絲、黑塊、玻璃屑、白塊等異物的檢測(cè)，可將檢測(cè)工位的數(shù)量縮減一半，簡(jiǎn)化了整個(gè)異物檢測(cè)裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和伺服控制系統(tǒng)，降低了成本；同時(shí)，檢測(cè)工位的數(shù)量縮減一半，能夠大大降低由于機(jī)械不穩(wěn)定或者瓶體高速旋轉(zhuǎn)將瓶體甩出和破損對(duì)相機(jī)鏡頭的損壞概率。
[0020]2、本實(shí)用新型的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，由于明場(chǎng)光源組件與暗場(chǎng)光源組件交替照亮瓶體，即，明場(chǎng)光源組件打開(kāi)時(shí)，暗場(chǎng)光源組件關(guān)閉；暗場(chǎng)光源組件打開(kāi)時(shí)，明場(chǎng)光源關(guān)閉，這樣可以有效消除明場(chǎng)光源組件與暗場(chǎng)光源組件之間的雜光影響，提高異物檢測(cè)效率和精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型在自動(dòng)燈檢機(jī)上的位置示意圖。
[0022]圖2為實(shí)施例1中第一種相機(jī)布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為實(shí)施例1中第二種相機(jī)布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為實(shí)施例1中第三種相機(jī)布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為實(shí)施例1在側(cè)光源與背光源分設(shè)于待檢測(cè)瓶體兩側(cè)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]圖6為實(shí)施例1在圖5的基礎(chǔ)上增設(shè)偏振片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為實(shí)施例1在圖6的基礎(chǔ)上增設(shè)濾光片時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9為實(shí)施例1各信號(hào)對(duì)比示意圖。
[0030]圖10為實(shí)施例1圖像采集情況示意圖。
[0031]圖11為實(shí)施例2各信號(hào)對(duì)比示意圖。
[0032]圖12為實(shí)施例2圖像采集情況示意圖。
[0033]圖例說(shuō)明:1、檢測(cè)工位；2、相機(jī)；3、瓶體；4、反光鏡；5、棱鏡；6、分光鏡；7、面光源；8、底光源；9、側(cè)光源；10、偏振片；11、濾光片；12、燈檢盤(pán)；13、進(jìn)瓶部件；14、出瓶部件；15、托瓶機(jī)構(gòu)；16、壓瓶機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]實(shí)施例1:
[0036]如圖1所示，本實(shí)施例的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，包括一個(gè)以上的檢測(cè)工位1，本實(shí)施例以一個(gè)為例，若檢測(cè)工位I為多個(gè)，則沿?zé)魴z盤(pán)12的圓周方向布置。每個(gè)檢測(cè)工位I上設(shè)有相機(jī)2、用于提供明場(chǎng)照明的明場(chǎng)光源組件和用于提供暗場(chǎng)照明的暗場(chǎng)光源組件，明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地照亮同一個(gè)待檢測(cè)瓶體3，相機(jī)2在待檢測(cè)瓶體3被照亮?xí)r對(duì)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行圖像采集。工作時(shí)，瓶體3從進(jìn)瓶部件13進(jìn)入燈檢盤(pán)12，進(jìn)入燈檢盤(pán)12后，參見(jiàn)圖2，瓶體3支承于托瓶機(jī)構(gòu)15上，瓶體3頂部通過(guò)壓瓶機(jī)構(gòu)16壓緊。瓶體3進(jìn)入檢測(cè)工位I之前，通過(guò)旋瓶機(jī)構(gòu)(圖未示)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)并剎車，旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)瓶?jī)?nèi)液體的裝量、異物主要特征等來(lái)確定，旋轉(zhuǎn)速度一般為100?2000r/s。剎車后瓶體停止轉(zhuǎn)動(dòng)，隨燈檢盤(pán)12旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)工位I。進(jìn)入檢測(cè)工位I后，燈檢機(jī)的PLC發(fā)出同步控制信號(hào)，相機(jī)2、明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件在跟蹤機(jī)構(gòu)(圖未示)的帶動(dòng)下跟隨燈檢盤(pán)12 —起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)相機(jī)2、明場(chǎng)光源組件、暗場(chǎng)光源組件與對(duì)應(yīng)的待檢測(cè)瓶體3處于相對(duì)靜止，開(kāi)始進(jìn)行異物檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地打開(kāi)關(guān)閉(即交替頻閃)，從而交替地對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行照明；待檢測(cè)瓶體3每次被照亮?xí)r，都通過(guò)相機(jī)2進(jìn)行圖像采集，取得一幀圖像；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的采集后，便可取得多幀明場(chǎng)圖像和暗場(chǎng)圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓶?jī)?nèi)液體中頭發(fā)絲、黑塊、玻璃屑、白塊等異物的同時(shí)檢測(cè)。檢測(cè)完成的瓶體3仍然跟隨燈檢盤(pán)12旋轉(zhuǎn)進(jìn)入出瓶部件14，相機(jī)2、明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件則在跟蹤機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下快速返回至初始位置，開(kāi)始對(duì)下一個(gè)瓶體3進(jìn)行異物檢測(cè)。
[0037]參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，每個(gè)檢測(cè)工位I上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行圖像采集的相機(jī)2為一個(gè),相機(jī)2可采用面陣CCD相機(jī)或面陣CMOS相機(jī)，相機(jī)2對(duì)待檢測(cè)瓶體3交替地進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集，采集的圖像如圖10所示。
[0038]參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，相機(jī)2水平布置朝向待檢測(cè)瓶體3，可非常方便地對(duì)瓶體3進(jìn)行圖像采集。當(dāng)然，為了避免瓶體3破碎或者甩出對(duì)相機(jī)2鏡頭造成損壞，也可設(shè)置成圖3所示，使相機(jī)2的布置方向與水平方向呈一定夾角，待檢測(cè)瓶體3的圖像通過(guò)反光鏡4反射入相機(jī)2。還可設(shè)置成圖4所示，使相機(jī)2的布置方向與水平方向呈一定夾角，待檢測(cè)瓶體3的圖像通過(guò)棱鏡5反射入相機(jī)2。這兩種布置方式中，優(yōu)選地，相機(jī)2的布置方向與水平方向的夾角為90度，反光鏡4或棱鏡5的反射面與水平方向的夾角為45度。
[0039]本實(shí)施例中，明場(chǎng)光源組件包括面向待檢測(cè)瓶體3的面光源7，面光源7與相機(jī)2分別布置于待檢測(cè)瓶體3的兩側(cè)，實(shí)際應(yīng)用中，相機(jī)2可位于燈檢盤(pán)12的外側(cè)，也可位于燈檢盤(pán)12的內(nèi)側(cè)。暗場(chǎng)光源組件包括位于待檢測(cè)瓶體3底部并豎直照向待檢測(cè)瓶體3的底光源8。托瓶機(jī)構(gòu)15具有通光孔(圖未示)，底光源8的光穿過(guò)通光孔照到待檢測(cè)瓶體3上。
[0040]本實(shí)施例中，為了增強(qiáng)暗場(chǎng)光源組件的光強(qiáng)，暗場(chǎng)光源組件還包括位于待檢測(cè)瓶體3 —側(cè)并傾斜照向待檢測(cè)瓶體3的側(cè)光源9。
[0041]本實(shí)施例中，面光源7采用光束發(fā)散均勻的背光源，底光源8采用LED點(diǎn)光源，側(cè)光源9采用LED點(diǎn)光源或條形光源。當(dāng)然，各光源也可根據(jù)實(shí)際需要采用激光、激光二極管、熒光燈或鹵素?zé)舻?。各光源的光譜可根據(jù)實(shí)際需要采用至少可見(jiàn)光、近紅外光或紫外光的任意一種。當(dāng)瓶體3為透明、半透明時(shí)，優(yōu)先使用可見(jiàn)光光源，可見(jiàn)光光源包括寬光譜的白光光源和單色可見(jiàn)光光源(例如藍(lán)光、綠光、紅光光源);當(dāng)瓶體3為深色、甚至人眼看起來(lái)為黑色時(shí)，優(yōu)先使用近紅外光源，尤其指78(Tl000nm波段的近紅外光源。
[0042]參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，側(cè)光源9與面光源7位于待檢測(cè)瓶體3的同一側(cè)，可避免側(cè)光源9發(fā)出的光被面光源7反射形成雜光干擾。
[0043]當(dāng)然，為了使面光源7的設(shè)計(jì)空間更充裕，離瓶體3更近，以降低面光源7的尺寸需求，使整個(gè)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，也可如圖5所示，將側(cè)光源9與面光源7分設(shè)于待檢測(cè)瓶體3的相對(duì)兩側(cè)。由于此情況下側(cè)光源9發(fā)出的光會(huì)被面光源7反射形成雜光干擾，為了解決此情況，可如圖6所示，在面光源7與待檢測(cè)瓶體3之間設(shè)置偏振片10，從而有效減小雜光影響。還可如圖7所示，進(jìn)一步在相機(jī)2與待檢測(cè)瓶體3之間設(shè)置濾光片11，對(duì)深顏色瓶體3的檢測(cè)，濾光片11選擇可見(jiàn)光截止濾光片；對(duì)于透明瓶體3的檢測(cè)，濾光片11選擇帶通濾光片。另外，增加濾光片11，可以減少環(huán)境雜光的影響。
[0044]圖9為本實(shí)施例檢測(cè)過(guò)程中PLC控制信號(hào)、各光源頻閃信號(hào)、相機(jī)2圖像采集信號(hào)的對(duì)比示意圖，以水平方向代表時(shí)間軸。從圖中可以看出，明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件每次打開(kāi)的時(shí)間大于相機(jī)2每次采集圖像的時(shí)間，可使相機(jī)2采集的圖像更加精確。各光源、相機(jī)2以及所對(duì)應(yīng)的一個(gè)瓶體3的同步檢測(cè)過(guò)程為:PLC控制信號(hào)上升沿到達(dá)，面光源7打開(kāi)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，相機(jī)2圖像采集信號(hào)上升沿到達(dá)，快門(mén)打開(kāi)，圖像采集開(kāi)始；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間曝光，相機(jī)2圖像采集信號(hào)下降沿到達(dá)，快門(mén)關(guān)閉，一幀明場(chǎng)圖像采集完畢；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，面光源7頻閃信號(hào)下降沿到達(dá)，面光源7關(guān)閉；此時(shí)底光源8和側(cè)光源9頻閃信號(hào)上升沿到達(dá)，兩個(gè)光源同時(shí)打開(kāi)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，相機(jī)2圖像采集信號(hào)上升沿到達(dá)，快門(mén)打開(kāi)，圖像采集開(kāi)始；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間曝光，相機(jī)2圖像采集信號(hào)下降沿到達(dá)，快門(mén)關(guān)閉，一幀暗場(chǎng)圖像采集完畢；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，底光源8和側(cè)光源9頻閃信號(hào)下降沿到達(dá)，兩個(gè)光源同時(shí)關(guān)閉；此時(shí)面光源7頻閃信號(hào)上升沿到達(dá)，面光源7打開(kāi)，進(jìn)入下一幀明場(chǎng)圖像與暗場(chǎng)圖像采集。一段時(shí)間后，PLC控制信號(hào)下降沿到達(dá)，各光源、相機(jī)2以及所對(duì)應(yīng)的瓶體3的同步過(guò)程結(jié)束，單個(gè)工位對(duì)該瓶體3的明場(chǎng)圖像與暗場(chǎng)圖像采集結(jié)束，圖像采集結(jié)果如圖10所示。檢測(cè)完成的瓶體3仍然跟隨燈檢盤(pán)12 —起運(yùn)動(dòng)進(jìn)入出瓶部件14，各光源、相機(jī)2則沿著原來(lái)的軌跡迅速返回至初始位置，PLC控制信號(hào)上升沿再次到達(dá)，進(jìn)入對(duì)下一個(gè)瓶體3的同步檢測(cè)過(guò)程。
[0045]從圖10可以看出，一個(gè)同步檢測(cè)過(guò)程中，相機(jī)2對(duì)瓶體3交替地進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集。明場(chǎng)圖像中異物表現(xiàn)出的灰度值小于圖像整體灰度值，異物在序列圖像中表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的特性；暗場(chǎng)圖像中異物表現(xiàn)出的灰度值大于圖像整體灰度值，異物在序列圖像中同樣表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的特性。
[0046]實(shí)施例2:
[0047]參見(jiàn)圖8，本實(shí)施的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1大致相同，不同之處在于:每個(gè)檢測(cè)工位I上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行圖像采集的相機(jī)2為兩個(gè)，其中一個(gè)相機(jī)2對(duì)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集，另一個(gè)相機(jī)2對(duì)待檢測(cè)瓶體3進(jìn)行暗場(chǎng)圖像采集。兩個(gè)相機(jī)2分別采集的圖像如圖12所示。由于采用兩個(gè)相機(jī)2分別進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集，因此對(duì)相機(jī)2幀率和數(shù)據(jù)采集卡速度的要求降低，在采集圖像數(shù)量相同的情況下，雙相機(jī)結(jié)構(gòu)中的相機(jī)幀率可以為單相機(jī)結(jié)構(gòu)的一半。另外雙相機(jī)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化整個(gè)軟件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，圖像處理也更為方便，在高檢測(cè)速度和通過(guò)增加一個(gè)同步周期內(nèi)拍照數(shù)量來(lái)提高檢測(cè)精度的情況下雙相機(jī)結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢(shì)。與單相機(jī)檢測(cè)相比，雙相機(jī)檢測(cè)可在達(dá)到同樣檢測(cè)速度的前提下降低相機(jī)2的成本，或者在使用相同相機(jī)2的前提下，通過(guò)提高光源頻閃速度來(lái)提高檢測(cè)速度。
[0048]本實(shí)施例中，同一個(gè)檢測(cè)工位I上的兩個(gè)相機(jī)2中，其中一個(gè)相機(jī)2水平布置朝向待檢測(cè)瓶體3，另一個(gè)相機(jī)2的布置方向與水平方向呈一定夾角，水平布置的相機(jī)2與待檢測(cè)瓶體3之間設(shè)有一可將待檢測(cè)瓶體3的圖像反射入另一個(gè)相機(jī)2的分光鏡6。優(yōu)選地，另一個(gè)相機(jī)2的布置方向與水平方向呈90度夾角，分光鏡6的布置方向與水平方向呈45度夾角。
[0049]同樣地，雙相機(jī)檢測(cè)結(jié)構(gòu)也可采用單相機(jī)檢測(cè)結(jié)構(gòu)中所提到的“面光源7與相機(jī)2分別布置于待檢測(cè)瓶體3的兩側(cè)”、“在面光源7與待檢測(cè)瓶體3之間設(shè)置偏振片10”、“在水平布置的相機(jī)2與待檢測(cè)瓶體3之間設(shè)置濾光片11”等布置方式，其設(shè)計(jì)思路和所能達(dá)到的效果與單相機(jī)檢測(cè)結(jié)構(gòu)相同。
[0050]圖11為本實(shí)施例檢測(cè)過(guò)程中PLC控制信號(hào)、各光源頻閃信號(hào)、兩個(gè)相機(jī)2圖像采集信號(hào)的對(duì)比不意圖，其中，第一相機(jī)代表水平布置的相機(jī)2,第二相機(jī)代表另一個(gè)相機(jī)2,以水平方向代表時(shí)間軸。各光源、兩個(gè)相機(jī)2以及所對(duì)應(yīng)的一個(gè)瓶體3的同步檢測(cè)過(guò)程為:PLC控制信號(hào)上升沿到達(dá)，面光源7打開(kāi)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，第一相機(jī)圖像采集信號(hào)上升沿到達(dá)，快門(mén)打開(kāi)，圖像采集開(kāi)始；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間曝光，第一相機(jī)圖像采集信號(hào)下降沿到達(dá)，快門(mén)關(guān)閉，一幀明場(chǎng)圖像采集完畢；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，面光源7頻閃信號(hào)下降沿到達(dá)，面光源7關(guān)閉；此時(shí)底光源8和側(cè)光源9頻閃信號(hào)上升沿到達(dá)，兩個(gè)光源同時(shí)打開(kāi)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，第二相機(jī)圖像采集信號(hào)上升沿到達(dá)，快門(mén)打開(kāi)，圖像采集開(kāi)始；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間曝光，第二相機(jī)圖像采集信號(hào)下降沿到達(dá)，快門(mén)關(guān)閉，一幀暗場(chǎng)圖像采集完畢；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲，底光源8和側(cè)光源9頻閃信號(hào)下降沿到達(dá)，兩個(gè)光源同時(shí)關(guān)閉；此時(shí)面光源7頻閃信號(hào)上升沿到達(dá)，面光源7打開(kāi)，進(jìn)入下一幀明場(chǎng)圖像與暗場(chǎng)圖像采集。一段時(shí)間后，PLC控制信號(hào)下降沿到達(dá)，各光源、兩個(gè)相機(jī)2以及所對(duì)應(yīng)的瓶體3的同步過(guò)程結(jié)束，單個(gè)工位對(duì)該瓶體3的明場(chǎng)圖像與暗場(chǎng)圖像采集結(jié)束，圖像采集結(jié)果如圖12所示。檢測(cè)完成的瓶體3仍然跟隨燈檢盤(pán)12 —起運(yùn)動(dòng)進(jìn)入出瓶部件14，各光源、兩個(gè)相機(jī)2則沿著原來(lái)的軌跡迅速返回至初始位置，PLC控制信號(hào)上升沿再次到達(dá)，進(jìn)入對(duì)下一個(gè)瓶體3的同步檢測(cè)過(guò)程。
[0051]從圖10可以看出，一個(gè)同步檢測(cè)過(guò)程中，第一相機(jī)對(duì)瓶體3進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集，第二相機(jī)對(duì)瓶體3進(jìn)行暗場(chǎng)圖像采集。明場(chǎng)圖像中異物表現(xiàn)出的灰度值小于圖像整體灰度值，異物在序列圖像中表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的特性；暗場(chǎng)圖像中異物表現(xiàn)出的灰度值大于圖像整體灰度值，異物在序列圖像中同樣表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的特性。
[0052]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，包括一個(gè)以上的檢測(cè)工位(1)，其特征在于:每個(gè)檢測(cè)工位(I)上設(shè)有相機(jī)(2)、用于提供明場(chǎng)照明的明場(chǎng)光源組件和用于提供暗場(chǎng)照明的暗場(chǎng)光源組件，所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件交替地照亮同一個(gè)待檢測(cè)瓶體(3)，所述相機(jī)(2)在待檢測(cè)瓶體(3)被照亮?xí)r對(duì)待檢測(cè)瓶體(3)進(jìn)行圖像采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:每個(gè)所述檢測(cè)工位(I)上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體(3)進(jìn)行圖像采集的相機(jī)(2)為一個(gè)，所述相機(jī)(2)對(duì)待檢測(cè)瓶體(3)交替地進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集和暗場(chǎng)圖像采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述相機(jī)(2)水平布置朝向待檢測(cè)瓶體(3);或者，所述相機(jī)(2)的布置方向與水平方向呈一定夾角，待檢測(cè)瓶體(3)的圖像通過(guò)反光鏡(4)或棱鏡(5)反射入相機(jī)(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:每個(gè)所述檢測(cè)工位(I)上對(duì)同一個(gè)待檢測(cè)瓶體(3)進(jìn)行圖像采集的相機(jī)(2)為兩個(gè)，其中一個(gè)相機(jī)(2)對(duì)待檢測(cè)瓶體(3)進(jìn)行明場(chǎng)圖像采集，另一個(gè)相機(jī)(2)對(duì)待檢測(cè)瓶體(3)進(jìn)行暗場(chǎng)圖像采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:同一個(gè)檢測(cè)工位(I)上的兩個(gè)相機(jī)(2)中,其中一個(gè)相機(jī)(2)水平布置朝向待檢測(cè)瓶體(3),另一個(gè)相機(jī)(2)的布置方向與水平方向呈一定夾角，水平布置的相機(jī)(2)與待檢測(cè)瓶體(3)之間設(shè)有一可將待檢測(cè)瓶體(3)的圖像反射入另一個(gè)相機(jī)(2)的分光鏡(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:另一個(gè)相機(jī)(2)的布置方向與水平方向呈90度夾角，所述分光鏡(6 )的布置方向與水平方向呈45度夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述明場(chǎng)光源組件包括面向待檢測(cè)瓶體(3)的面光源(7)，所述面光源(7)與相機(jī)(2)分別布置于待檢測(cè)瓶體(3)的兩側(cè)，所述暗場(chǎng)光源組件包括位于待檢測(cè)瓶體(3)底部并豎直照向待檢測(cè)瓶體(3)的底光源(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述暗場(chǎng)光源組件還包括位于待檢測(cè)瓶體(3) —側(cè)并傾斜照向待檢測(cè)瓶體(3)的側(cè)光源(9)，所述側(cè)光源(9)與面光源(7)位于待檢測(cè)瓶體(3)的同一側(cè)；或者，所述側(cè)光源(9)與面光源(7)分別位于待檢測(cè)瓶體(3)的相對(duì)兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述面光源(7)為背光源，所述底光源(8)為L(zhǎng)ED點(diǎn)光源，所述側(cè)光源(9)為L(zhǎng)ED點(diǎn)光源或條形光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件每次照亮瓶體(3)的時(shí)間大于相機(jī)(2)每次采集圖像的時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)燈檢機(jī)異物檢測(cè)裝置，其特征在于:所述明場(chǎng)光源組件和暗場(chǎng)光源組件的光譜至少為可見(jiàn)光、近紅外光或紫外光的任意一種。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK203490180SQ201320568375
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】朱劍平, 余再歡, 李姝潔 申請(qǐng)人:楚天科技股份有限公司