[发明专利]机器视觉系统对输液瓶瓶口破裂的自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用机器视觉系统进行在线检测的技术领域，尤其涉及在输液瓶生产现场，利用机器视觉系统对输液瓶瓶口是否破裂进行自动检测的方法。

背景技术

在流水作业的输液瓶生产现场，需要对输液瓶的瓶口是否破裂进行在线检测。现有技术中，对输液瓶瓶口的在线检测依靠人工进行检测，在输液瓶生产机旁设约80人进行输液瓶瓶口破裂的检测和处理，根据检测结果将产品分为合格品（如瓶口变形比例＜10%及没有变形）和不合格品（如瓶口变形比例≥10%）。不合格品直接作为废品剔除。

人工检测存在的缺点主要有：生产车间现场通风差，工人检测工作环境恶劣，劳动强度大；正常人眼在不间断观测运动物体30min左右，即会眼花、眼胀等不适，检测人员无法长时间不间断工作，无法保证产品出厂合格率；输液瓶瓶口破裂检测是带很高精度的检测，人眼无法准确判断，误差大，出错机会很多，无法保证检测质量；专业人员检测输液瓶瓶口破裂的速度最高为0.5个/s，对生产速率有极大限制。

发明的内容

针对现有技术对输液瓶瓶口破裂的在线检测依靠人工进行检测，工人容易产生视觉疲劳，劳动强度大，无法保证产品合格率以及检测质量，监测速度低等问题，本发明提供一种机器视觉系统对输液瓶瓶口破裂的自动检测方法，其大大降低工人的检测劳动强度，检测精度高、速度快，可以有效保证出厂产品的合格率。

本发明的技术方案如下：

一种机器视觉系统对输液瓶瓶口破裂的自动检测方法，包括以下步骤：

（1）将输液瓶固定在工装条夹具上，使工装条夹具在线运行，将拍摄相机固定在在线运行的工装条夹具上方；根据待检测输液瓶瓶口的尺寸大小及输液瓶瓶口朝向，选择镜头的焦距，调整拍摄相机的拍摄角度、拍摄距离、光圈大小、曝光时间，以便获取清晰的拍摄图像；

（2）启动所述工业相机，预拍摄一标准产品的瓶口图像，并将拍摄的图像传输至计算机，计算机通过图像算法处理，提取输液瓶瓶口的图像，将获取的该输液瓶瓶口图像作为瓶口标准图像，贮存于计算机中；

（3）将与瓶口标准图像的差异比例设为检测参量；

（4）计算机取得相机与生产进程同步的触发与控制信号，由外部触发与控制信号启动所述相机实时拍摄在线运行输液瓶瓶口的图像，并将拍摄的图像传输至计算机供检测；

（5）计算机通过图像算法处理，提取输液瓶瓶口的图像； 

（6）计算机对所述输液瓶瓶口图像与瓶口标准图像的差异比例进行计算；该差异比例是所述输液瓶瓶口图像与瓶口标准图像的面积差异占瓶口标准图像面积的比例，该比例值即是输液瓶瓶口破裂的差异比例；

（7）通过计算出的差异比例判断该产品是属于合格品还是废品，通过外部触发与控制信号将废品从指定的出料口进行剔除。

其进一步的技术方案为：对所述第（7）步 ，具体按下述步骤进行刻度的判断和分检：

（8）判断瓶口差异比例是否在合格范围＜10%，如在合格范围则转向第（9）步，若大于等于合格范围≥10%则转向第（10）步；

（9）作为合格品进行分拣；

（10）直接作为废品剔除。

以及，其进一步的技术方案为：对所述第（7）步，当检测到产品为废品时，计算机将通过人机界面进行图像提示，并启动报警装置。

本发明的有益技术效果是：

本发明采用机器视觉系统对输液瓶瓶口破裂进行自动在线检测，取代人工检测，用户可自动进行检测精度的调节。具有对产品检测合格品、废品这两类产品的记录、分类、统计、存储、查询功能。并通过友好人机界面在图像中提示不合格品情况，并给予声、光报警提示，大大降低工人的检测劳动强度。

人工检测速度一般为0.5个/s，而机器视觉系统检测速度可达3~4个/s，机器视觉系统的产品检测速度是人工的6~8倍，极大提高了生产效率。

人工检测由于环境和生理的原因，无法24小时不间断进行产品质量检测，而采用机器视觉系统检测则使其成为可能。设备的生产时间可最大限度地延长，提高了设备的利用率。

人为检测由于通风差、视觉易疲劳，很难连续跟踪产品质量。检测正确率靠人工很难保证，非正常次品率一般在8~10%左右，造成了生产资源和生产成本的极大浪费；机器视觉系统的检测精度较高，从而大大提高产品合格率以及检测质量。

附图说明

图1是正常的输液瓶瓶口图像。

图2是不存在明显破裂的输液瓶瓶口图像。

图3是存在明显破裂的输液瓶瓶口图像。

图4是本发明的工艺步骤图。