[发明专利]瓶口缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化检测技术领域，特别涉及一种瓶口缺陷检测方法。

背景技术

目前，我国的食品安全管理体系快速推进，民众对于食品安全的关注程度愈加增强，欧洲的HACCP标准和我国的GB4927-91标准均对啤酒瓶空瓶的检测提出了严格的要求。在现有的啤酒、饮料和药品的生产过程中，都要求灌装容器满足相应的质量标准，生产每一步均需要进行检查，当不合格瓶流入市场，不但消费者可能会受到伤害，对于产品生产厂家其经济和声誉亦会受到损害。目前啤酒瓶空瓶检测主要依靠人工检测的方法实现，但是人工检测存在以下几个缺点：（1）检测速度慢，效率低下。近些年我国以啤酒为代表的玻璃品饮品的产量快速增加，啤酒产量自2002年以来一直稳居世界首位，啤酒生产线速度国内也快速增加到两万四到四万瓶每小时，国外最快速度超过七万瓶每小时。这样的速度下依靠人工进行检测已经难以实现；（2）随着近些年人力成本的快速增加，人工检测变得愈加昂贵；（3）人检工作需要人员量大，但该工作枯燥、强度大，愿意从事该工作的年轻人越来越少，导致企业招工难；（4）由于受到人员疲劳、情绪等影响，人检后的酒瓶质量和质量一致性均较差，难以满足日益提高的质量要求。所以，采用自动化方法对玻璃瓶空瓶进行检测的玻璃瓶空瓶验瓶机正在国内外被快速推广使用。

国外的玻璃瓶空瓶验瓶机已经有一些成功的案例，其产品在欧美地区拥有广泛的客户群，但进口验瓶机用于国内啤酒生产企业存在如下的问题：（1）价格昂贵，供货周期长，我国啤酒年产量和生产线数量均居世界首位，但高昂的价格和维护成本却非大部分企业所能承受的，且一般前期供货和售后维修周期均较长；（2）标准不同，进口验瓶机大多基于欧洲检测标准设计算法和参数，与我国的国家标准存在不相符合的情况，给啤酒生产厂商带来困扰；（3）瓶源不同，我国的啤酒瓶大于80%为回收瓶，20%为新瓶，而在欧洲比例相反。我国的新瓶生产一般为多家玻璃瓶厂同时生产，新瓶质量、外形也各有差异。回收瓶多为多次使用，瓶体磕损、划伤、裂纹较为严重。在这种情况下若采用进口验瓶机则失去了对国内瓶源以及各生产商质量要求的灵活性，往往无法满足国内啤酒生产商的需求，使进口验瓶机出现“水土不服”的情况。所以，研究和大力发展具有完全自主知识产权的自有品牌验瓶机设备对于提升我国自有核心技术的掌控和科技创新能力具有重要意义，对我国食品饮料行业卫生安全的提升具有实际价值。

作为玻璃瓶空瓶检测的重要环节，瓶口检测被啤酒生产厂商极为看重，当瓶口破损严重时，可能会对饮用者造成伤害，而即使微小的缺损，也会由于漏气导致酒在运输储存过程中快速变质，所以瓶口检测要求具有很高的精度。另一方面，由于瓶口缺陷的瓶子一般为废弃瓶，所以大多啤酒生产厂商将瓶口检测不合格的瓶子直接剔除击碎，而如侧壁、瓶底等环节检测不合格的瓶子则回洗瓶机再次清洗后回到链道再进行空瓶检测。所以要求瓶口检测的误剔除率必须很低，否则大量合格瓶被误剔除击碎会造成啤酒生产企业可观的经济损失。

目前针对瓶口检测的研究工作已经在一些高校进行。但是由于验瓶机产品要求高速、稳定、高精度、适应性强、便于工程师调试等诸多实际要求，在玻璃瓶瓶口检测的算法设计过程中需要权衡上述各种因素，特别是速度和稳定性方面的要求，开发适合于工业化推广的玻璃瓶空瓶瓶口检测算法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种高速高精度瓶口缺陷检测方法，用于解决现有的高速玻璃瓶灌装自动化生产流水线上空瓶瓶口缺陷检测方法的速度慢、精度低和稳定性差的问题。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种瓶口缺陷检测方法，包括：S1、对所述瓶口进行检测区域划分，分为第一内环、第二内环、评估环、密封环和内密封环区域，并对各区域进行检测；S2、将各检测结果汇总，输出对瓶口的综合检测结果，若所有检测项结果均为正常，则输出该瓶口检测正常，否则输出该瓶口检测异常。

优选地，在所述步骤S1中采用并行计算机制同时对所述第一内环、第二内环、评估环、密封环和内密封环区域进行检测，各项检测并行完成。

优选地，对所述第一内环区域进行检测包括：S111、对所述第一内环区域滤波后进行二值化操作，正常区域为黑色，异常区域为白色；S112、对所述白色区域进行连通域分析，当最大连通域面积大于给定阈值时，则返回第一内环检测异常，否则返回第一内环检测正常。