一種全方位膠囊檢測設備及相應檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種全方位膠囊檢測設備及相應檢測方法。本發(fā)明中的全方位膠囊檢測設備包括：傳送裝置、體成像裝置、第一端面成像裝置、第二端面成像裝置、體照明光源、第一組端面照明光源、第二組端面照明光源、第一視場角調整裝置和第二視場角調整裝置以及圖像檢測裝置。本發(fā)明中的全方位膠囊檢測設備可以實現(xiàn)對膠囊的各個側面的檢測。并且，所述全方位膠囊檢測設備利用條形光源和平面光源相配合，既可以對不透明膠囊進行檢測，也可以對透明膠囊（明膠膠囊和植物膠囊）進行檢測。
【專利說明】一種全方位膠囊檢測設備及相應檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器視覺檢測領域，具體涉及一種用于對膠囊進行檢測的全方位檢測設備及相應檢測方法。
【背景技術】
[0002]目前的膠囊制作過程中，都無法避免的出現(xiàn)一些內部雜質、裂縫、外觀缺口、花頭等缺陷，這些問題都深深的影響了膠囊的質量，為了保證膠囊的質量，必須要進行檢測，現(xiàn)在大部分的檢測方式都為人工檢測，人工檢測不光成本較高，而且會出現(xiàn)大量漏檢，污染膠
囊等問題。
[0003]因此，人們希望利用機器檢測來代替人工檢測。然而，現(xiàn)有技術中的機器檢測也存在著各種各樣的問題。
[0004]現(xiàn)有技術中也提出了一些機器檢測裝置。例如，專利號為ZL200820083638.6、名稱為“硬膠囊檢測設備”的發(fā)明專利提出了一種檢測設備，其包括排列裝置、傳送裝置、識別裝置和分離裝置。該實用新型中的檢測設備采用相機和背光源相配合，從上而下的拍攝膠囊。該方案也存在著一定的缺陷，第一，檢測范圍有限，只能對膠囊體部進行檢測，無法對膠囊的兩個端面進行檢測，第二，無法對膠囊周身進行檢測，存在著漏檢的問題。
[0005]此外，專利號ZL201120190429.3、名稱為“一種膠囊檢測機的圖像檢測裝置”的專利也提出了一種檢測裝置。該專利中的檢測裝置包括傳輸和滾動裝置，可對膠囊的外觀進行檢測，但是無法對膠囊的內部進行檢測。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術中還沒有一種檢測裝置能夠對膠囊進行全方位、準確、高效地檢測。

【發(fā)明內容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述全方位膠囊檢測設備包括:傳送裝置、體成像裝置、第一端面成像裝置、第二端面成像裝置、體照明光源、第一組端面照明光源、第二組端面照明光源、第一視場角調整裝置和第二視場角調整裝置、圖像檢測裝置，
[0008]所述傳送裝置承載若干待測膠囊并且能夠帶動待測膠囊沿預定方向運動；
[0009]所述體成像裝置、所述第一端面成像裝置和所述第二端面成像裝置分別安裝在所述傳送裝置的上方；
[0010]所述體照明光源、所述第一組端面照明光源和所述第二組端面照明光源分別設置在所述傳送裝置的一側或兩側，并且三者所在位置分別與所述體成像裝置、所述第一端面成像裝置和所述第二端面成像裝置相對應；
[0011]所述第一視場角調整裝置位于所述傳送裝置的第一側，用于將來自對應的待測膠囊的第一端面的圖像反射至所述第一端面成像裝置；
[0012]所述第二視場角調整裝置位于所述傳送裝置的第二側，用于將來自對應的待測膠囊的第二端面的圖像反射至所述第二端面成像裝置；
[0013]所述圖像檢測裝置接收所述體成像裝置、第一端面成像裝置、第二端面成像裝置所成的圖像，并基于所述圖像對待測膠囊進行檢測。
[0014]進一步地，所述第一組端面照明光源包括第一條形光源和第一平面光源，所述第一條形光源位于所述傳送裝置的第一側，所述第一平面光源位于所述傳送裝置的第二側，所述第一視場角調整裝置位于所述第一條形光源與所述待測膠囊之間，并且所述第一視場角調整裝置的高度與所述待測膠囊的端面對齊，低于所述第一條形光源。
[0015]進一步地，所述第二組端面照明光源包括第二條形光源和第二平面光源，所述第二條形光源位于所述傳送裝置的第二側，所述第二平面光源位于所述傳送裝置的第一側，所述第二視場角調整裝置位于所述第二條形光源與所述待測膠囊之間，并且所述第二視場角調整裝置的高度與所述待測膠囊的端面對齊，低于所述第二條形光源。
[0016]進一步地，所述第一端面成像裝置位于所述第一視場角調整裝置的正上方，所述第二端面成像裝置位于所述第二視場角調整裝置的正上方。
[0017]進一步地，所述全方位膠囊檢測設備還包括控制器，所述控制器基于外部輸入判斷所述待測膠囊的類型，并且
[0018]如果所述待測膠囊為不透明膠囊，則所述控制器開啟所述第一條形光源、第一平面光源、第二條形光源和第二平面光源；
[0019]如果所述待測膠囊為明膠透明膠囊，則所述控制器開啟所述第一條形光源和第二條形光源，并且降低所述第一平面光源和所述第二平面光源的亮度；
[0020]如果所述待測膠囊為植物膠囊，則所述控制器關閉所述第一平面光源和所述第二平面光源，并且所述第一平面光源和所述第二平面光源位置處放置背景板。
[0021]這里所提到的外部輸入可以為人工輸入或傳感器輸入。在采用傳感器輸入的情況下，該檢測設備還包括傳感器和另一照明光源，該傳感器和另一照明光源可以安裝在體照明光源的上游(相對于傳送方向而言)，照明光源發(fā)出照射光，傳感器接收經過所述膠囊透射的光，并基于所述光判斷膠囊的類型。該傳感器可以采用頻譜儀。
[0022]進一步地，所述第一視場角調整裝置包括:若干反射鏡、若干反射鏡支架，每個所述反射鏡安裝在一個所述反射鏡支架上，每個所述反射鏡支架的姿態(tài)和位置能夠調整，以改變其上所安裝的反射鏡的位置和取向；并且每個所述反射鏡的位置和取向使得每個所述反射鏡所對應的所述待測膠囊的第一端面在相應反射鏡中的鏡像正對所述第一端面成像裝置，
[0023]所述第二視場角調整裝置具有與所述第一視場角調整裝置相同的結構，并且所述第二視場角調整裝置的每個反射鏡的位置和取向使得每個所述反射鏡所對應的待測膠囊的第二端面在相應反射鏡中的鏡像正對所述第二端面成像裝置。
[0024]進一步地，所述傳送裝置包括彼此平行排列的若干可旋轉滾柱，所述可旋轉滾柱具有各自的旋轉軸并且能夠繞各自的旋轉軸自轉，所述可旋轉滾柱彼此通過鏈接裝置構成環(huán)形傳送鏈，所述環(huán)形傳送鏈能夠繞兩個間隔開的滾輪公轉。
[0025]進一步地，所述全方位膠囊檢測設備還包括:下料裝置和分離裝置，所述下料裝置包括下料倉、下料盤、下料毛刷，所述分離裝置包括剔廢裝置、好品出料口和廢品出料口。
[0026]另一方面，本發(fā)明提供一種上述全方位膠囊檢測設備進行膠囊檢測的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟:
[0027]利用所述傳送裝置傳送若干待測膠囊依次通過第一檢測位置、第二檢測位置和第三檢測位置，其中，所述第一組端面照明光源、所述第二組端面照明光源和所述體照明光源分別對向所述第一檢測位置、所述第二檢測位置和所述第三檢測位置；
[0028]判斷所述待測膠囊是否為不透明膠囊、明膠透明膠囊或者植物透明膠囊，并且:
[0029]如果所述待測膠囊為不透明膠囊，開啟所述第一條形光源、第一平面光源、第二條形光源和第二平面光源，
[0030]如果所述待測膠囊為明膠透明膠囊，開啟所述第一條形光源和第二條形光源，并且降低所述第一平面光源和所述第二平面光源的亮度，
[0031]如果所述待測膠囊為植物膠囊，關閉所述第一平面光源和所述第二平面光源，并且在所述第一平面光源和所述第二平面光源位置處放置背景板。
[0032]本發(fā)明的全方位檢測設備具有如下優(yōu)勢:
[0033]1、其利用條形光源和平面光源相配合，既可以對不透明膠囊進行檢測，也可以對透明膠囊(明膠膠囊和植物膠囊)進行檢測。
[0034]2、其采用反光鏡拍攝膠囊端面的圖像，同時利用六個小反光鏡代替一個大反光鏡，解決了拍攝角度所引起的拍攝圖像歪斜的情況。
[0035]3、本發(fā)明將對不同端面以及側面的拍攝彼此分開，可以針對性地對不同的表面進行打光，從而更好地拍攝出不同表面的圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面結合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述:
[0037]圖1為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的全方位膠囊檢測設備的立體結構示意圖；
[0038]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的全方位膠囊檢測設備的主視結構示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明中采用的視場角調整裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]如圖1所示，在本發(fā)明的一個實施例中，全方位膠囊檢測設備包括傳送裝置100、體成像裝置101、第一端面成像裝置102、第二端面成像裝置103、體照明光源104和105、第一組端面照明光源(其包括第一條形光源106和第一平面光源107)、第二組端面照明光源(其包括第二條形光源108和第二平面光源109)、第一視場角調整裝置110和第二視場角調整裝置111。
[0041]在本實施例中，傳送裝置100包括彼此平行排列的大量可旋轉滾柱，每個可旋轉滾柱具有各自的旋轉軸并且能夠繞各自的旋轉軸自轉，滾柱之間具有少許間隙(小于膠囊直徑)。所有可旋轉滾柱彼此通過鏈接裝置構成環(huán)形傳送鏈或環(huán)形傳送帶，所述環(huán)形傳送鏈能夠繞兩個間隔開的滾輪或齒輪公轉。傳送裝置100的兩端各具有一個齒輪，環(huán)形傳送鏈繞在兩個齒輪外側，齒輪可以在電機的驅動下旋轉，從而帶動環(huán)形傳送鏈在齒輪外圈公轉。
[0042]傳送裝置100可以承載若干待測膠囊并且能夠帶動待測膠囊運動。具體而言，膠囊可以排列在環(huán)形傳送鏈的上表面上，每個膠囊置于兩個滾柱之間，在環(huán)形傳送鏈繞齒輪旋轉公轉時，每個滾柱進行自轉。這樣，隨著膠囊向前傳送，滾柱帶動膠囊發(fā)生旋轉，從而，當膠囊在體成像裝置下方行進時，體成像裝置可以對膠囊的各個側面進行檢測。
[0043]傳送裝置位于三個成像裝置101-103的下方。每個待測膠囊至于傳送裝置100的一個膠囊位上，相鄰兩個膠囊位之間具有一定間隔，在傳送裝置上形成膠囊列。體成像裝置101、第一端面成像裝置102和第二端面成像裝置103可以采用CXD相機或其他成像裝置。體成像裝置101正對傳送裝置的上表面，優(yōu)選地，正對傳送裝置的中心，待測膠囊所處位置。由于待測膠囊平放在傳送裝置上，待測膠囊的側面正對體成像裝置101的鏡頭。
[0044]體照明光源104和105在所述體成像裝置下方，二者均采用條形光源，并且分別放置在傳送裝置的兩側，大體平行于傳送裝置的行進方向。
[0045]第一組端面照明光源包括第一條形光源106和第一平面光源107，如圖1所示，第一條形光源106位于傳送裝置100的左側，第一平面光源107位于傳送裝置的右側，二者彼此相對。第二組端面照明光源包括第二條形光源108和第二平面光源109，第二條形光源108位于傳送裝置100的右側，第二平面光源109位于傳送裝置100的左側，二者彼此相對。
[0046]第一視場角調整裝置110位于第一條形光源106與傳送裝置100之間。在高度上，第一條形光源106的高度略高于第一視場角調整裝置110，以避免其光線被遮擋。第一視場角調整裝置110與傳送裝置100上的待測膠囊的高度大體對齊。
[0047]如圖3所示，第一視場角調整裝置110包括若干反射鏡21、若干反射鏡支架22，每個反射鏡安裝在一個反射鏡支架上，每個反射鏡支架的姿態(tài)和位置能夠調整，以改變其上所安裝的反射鏡的位置和取向；并且可以調整每個反射鏡的位置和取向使得每個反射鏡所對應的待測膠囊的相應端面在相應反射鏡中的鏡像正對第一端面成像裝置102。第一端面成像裝置102位于第一視場角調整裝置110的正上方。
[0048]在圖3中示意性地畫出來6個反射鏡和6個反射鏡支架，每個反射鏡安裝在一個反射鏡支架上。在支架的最下方具有底座，在該底座中嵌入了 一個豎直旋轉軸，這樣安裝在支架上的反射鏡就能夠繞著該豎直旋轉軸旋轉。另外，在支架上方還安裝有水平旋轉軸，反射鏡通過軸承與所述水平旋轉軸套接，從而能夠繞所述水平旋轉軸旋轉。
[0049]或者，底座可以通過若干機械關節(jié)與反射鏡相連接，每個關節(jié)上都有螺絲加緊或頂緊，以確保角度調節(jié)完成后不會改變。反射鏡組中每個反射鏡可以上下左右平移，也可以上下左右旋轉。
[0050]這樣，所述反射鏡支架的姿態(tài)就可以根據(jù)需要進行調整，以改變反射鏡的取向。
[0051]類似地，第二視場角調整裝置具有與第一視場角調整裝置類似或相同的結構，只是第二視場角調整裝置放置在第二條形光源108與傳送裝置100之間。第二端面成像裝置位于所述第二視場角調整裝置的正上方。
[0052]本發(fā)明的全方位膠囊檢測裝置采用三個成像裝置分別對膠囊的側部，膠囊的兩個端面進行檢測，從而實現(xiàn)全方位的膠囊檢測。
[0053]此外，本發(fā)明的膠囊檢測裝置可以通過控制不同光源的照明方式，實現(xiàn)對不同種類膠囊的檢測。具體而言，如果待測膠囊為不透明膠囊，則在檢測過程中，正常開啟所有用于對端面進行照明的光源(第一條形光源106、第一平面光源107、第二條形光源108和第二平面光源109)。如果待測膠囊為明膠透明膠囊，則在檢測過程中，正常開啟第一條形光源106和第二條形光源108，并且降低第一平面光源107和第二平面光源109的亮度，從而可以將可將膠囊區(qū)別于背景；如果所述待測膠囊為植物膠囊，則在檢測過程中，關閉所述第一平面光源和所述第二平面光源，并且所述第一平面光源和所述第二平面光源位置處放置背景板。
[0054]圖2示出了全方位膠囊檢測設備的一種具體應用。除了上述部件之外，該膠囊檢測設備還包括:下料裝置和分離裝置，所述下料裝置包括下料倉201、下料盤202、下料毛刷203，所述分離裝置包括剔廢裝置204、好品出料口 205和廢品出料口 206。
[0055]此外，可選地，膠囊檢測設備還可以包括顯示器207。
[0056]在本發(fā)明的膠囊檢測設備工作時，首先通過下料倉201，將膠囊倒入下料盤202中，下料毛刷203將膠囊依次放平以及將多余膠囊刷開，之后膠囊依次從下料盤202中到傳送裝置上，通過傳送裝置帶入膠囊檢測位置，首先進入體部檢測的工位，通過兩個條形光源104和105，對經過的膠囊進行打光，成像裝置101對膠囊進行拍攝。
[0057]然后，傳送裝置100對膠囊繼續(xù)進行傳送，進入對第一個端面進行檢測的工位，即，第一條形光源106和第一平面光源107之間。第一條形光源106以及第一平面光源107相配合給膠囊的端面進行打光，被照亮的膠囊將通過第一視場角調整裝置，將膠囊端面的圖像反射到第一端面成像裝置102中。第一端面成像裝置102可以將所獲得的圖像輸送到圖像處理器中，進行處理，以便確定所檢測的膠囊的端面是否存在瑕疵或缺損。
[0058]隨著傳送裝置100對膠囊的進一步傳送，膠囊進入對第二個端面進行檢測的工位，即，第二條形光源108和第二平面光源109之間。第二條形光源108和第二平面光源109相配合給膠囊打光，被照亮的膠囊的第二個端面的圖像通過第二視場角調整裝置110反射到第二端面成像裝置103中。第二端面成像裝置103可以將所獲得的圖像輸送到圖像處理器中，進行處理，以便確定所檢測的膠囊的第二個端面是否存在瑕疵或缺損。
[0059]在檢測過程中，一旦檢測設備確定哪個膠囊為廢品，就通過剔廢裝置204將廢品剔除，從廢品出料口中將其輸出。而經過檢測都沒有發(fā)現(xiàn)瑕疵的膠囊，則從好品出料口 205中被傳出。
[0060]需要說明的是，本發(fā)明的附圖中的各個部件的形狀均是示意性的，不排除附圖與其真實形狀存在一定差異，附圖僅用于對本發(fā)明的原理進行說明，圖中所示部件的具體細節(jié)并非對發(fā)明保護范圍的限定。本領域技術人員也應該理解，上述實施例也僅僅是對本發(fā)明的示意性實現(xiàn)方式的解釋，并非對本發(fā)明包含范圍的限定。
【權利要求】
1.一種全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述全方位膠囊檢測設備包括:傳送裝置、體成像裝置、第一端面成像裝置、第二端面成像裝置、體照明光源、第一組端面照明光源、第二組端面照明光源、第一視場角調整裝置和第二視場角調整裝置、圖像檢測裝置， 所述傳送裝置承載若干待測膠囊并且能夠帶動待測膠囊沿預定方向運動； 所述體成像裝置、所述第一端面成像裝置和所述第二端面成像裝置分別安裝在所述傳送裝置的上方； 所述體照明光源、所述第一組端面照明光源和所述第二組端面照明光源分別設置在所述傳送裝置的一側或兩側，并且三者所在位置分別與所述體成像裝置、所述第一端面成像裝置和所述第二端面成像裝置相對應； 所述第一視場角調整裝置位于所述傳送裝置的第一側，用于將來自對應的待測膠囊的第一端面的圖像反射至所述第一端面成像裝置； 所述第二視場角調整裝置位于所述傳送裝置的第二側，用于將來自對應的待測膠囊的第二端面的圖像反射至所述第二端面成像裝置； 所述圖像檢測裝置接收所述體成像裝置、第一端面成像裝置、第二端面成像裝置所成的圖像，并基于所述圖像對所述待測膠囊進行檢測。
2.根據(jù)權利要求1所述的全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述第一組端面照明光源包括第一條形光源和第一平面光源，所述第一條形光源位于所述傳送裝置的第一側，所述第一平面光源位于所述傳送裝置的第二側，所述第一視場角調整裝置位于所述第一條形光源與所述待測膠囊之間，并且所述第一視場角調整裝置的高度與所述待測膠囊的端面對齊，低于所述第一條形光源。
3.根據(jù)權利要求2所述的全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述第二組端面照明光源包括第二條形光源和第二平面光源，所述第二條形光源位于所述傳送裝置的第二側，所述第二平面光源位于所述傳送裝置的第一側，所述第二視場角調整裝置位于所述第二條形光源與所述待測膠囊之間，并且所述第二視場角調整裝置的高度與所述待測膠囊的端面對齊，低于所述第二條形光源。
4.根據(jù)權利要求3所述的全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述第一端面成像裝置位于所述第一視場角調整裝置的正上方，所述第二端面成像裝置位于所述第二視場角調整裝置的正上方。
5.根據(jù)權利要求1所述的全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述第一視場角調整裝置包括:若干反射鏡、若干反射鏡支架，每個所述反射鏡安裝在一個所述反射鏡支架上，每個所述反射鏡支架的姿態(tài)和位置能夠調整，以改變其上所安裝的反射鏡的位置和取向；并且每個所述反射鏡的位置和取向使得每個所述反射鏡所對應的所述待測膠囊的第一端面在相應反射鏡中的鏡像正對所述第一端面成像裝置， 所述第二視場角調整裝置具有與所述第一視場角調整裝置相同的結構，并且所述第二視場角調整裝置的每個反射鏡的位置和取向使得每個所述反射鏡所對應的待測膠囊的第二端面在相應反射鏡中的鏡像正對所述第二端面成像裝置。
6.根據(jù)權利要求1所述的全方位膠囊檢測設備，其特征在于，所述傳送裝置包括彼此平行排列的若干可旋轉滾柱，所述可旋轉滾柱具有各自的旋轉軸并且能夠繞各自的旋轉軸自轉，所述可旋轉滾柱彼此通過鏈接裝置構成環(huán)形傳送鏈，所述環(huán)形傳送鏈能夠繞兩個間隔開的滾輪公轉。
7.根據(jù)權利要求1-6中任意一項所述的全方位膠囊檢測設備其特征在于，所述全方位膠囊檢測設備還包括:下料裝置和分離裝置，所述下料裝置包括下料倉、下料盤、下料毛刷，所述分離裝置包括剔廢裝置、好品出料口和廢品出料口。
8.一種采用權利要求1-7中任意一項所述的全方位膠囊檢測設備進行膠囊檢測的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟: 利用所述傳送裝置傳送若干待測膠囊依次通過第一檢測位置、第二檢測位置和第三檢測位置，其中，所述第一組端面照明光源、所述第二組端面照明光源和所述體照明光源分別對向所述第一檢測位置、所述第二檢測位置和所述第三檢測位置； 判斷所述待測膠囊是否為不透明膠囊、明膠透明膠囊或者植物透明膠囊，并且: 如果所述待測膠囊為不透明膠囊，開啟所述第一條形光源、第一平面光源、第二條形光源和第二平面光源， 如果所述待測膠囊 為明膠透明膠囊，開啟所述第一條形光源和第二條形光源，并且降低所述第一平面光源和所述第二平面光源的亮度， 如果所述待測膠囊為植物膠囊，關閉所述第一平面光源和所述第二平面光源，并且在所述第一平面光源和所述第二平面光源位置處放置背景板。
【文檔編號】G01N21/89GK103940825SQ201410148136
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】申磊, 鄭曉峰, 房超 申請人:北京大恒圖像視覺有限公司