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    　目前，啤酒生產(chǎn)企業(yè)越來越重視產(chǎn)品質(zhì)量，越來越多的企業(yè)在灌裝生產(chǎn)線上使用了各種自動檢測設(shè)備，以期提高檢測的可靠性。傳統(tǒng)的灌裝線空瓶檢驗方式是人工燈光檢測。但在現(xiàn)代高速灌裝線上，由于視覺疲勞等原因，僅靠傳統(tǒng)的人工類光檢測不能保證可靠性，而且啤酒瓶的兩個重要部位——瓶口和瓶底無法檢測，造成部分漏氣瓶和瓶底贓物瓶流入市場，給企業(yè)形象造成損害。

　　1 在線檢測基本情況

    　目前，國外基于圖像處理技術(shù)的空瓶在線檢測已相對成熟且有大量產(chǎn)品投放市場，如：德國的MIHO系統(tǒng)、HEUFT系統(tǒng)；美國INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的OMNIVISIONI系統(tǒng)。

    　當(dāng)前，我國多數(shù)啤酒生產(chǎn)廠家正在向每小時四萬瓶以上的生產(chǎn)線方向發(fā)展，在這種速度下依靠人工檢測將變得異常困難，他們急需大量的空瓶在線檢測設(shè)備。而國外產(chǎn)品售價過高，并且維護(hù)困難，對于多數(shù)中小型啤酒廠而言門檻過高。

　　2 在線檢測的目標(biāo)確定

    　在參考國外各公司機(jī)型的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)前中國中小型企業(yè)的需要和技術(shù)力量，確定在線檢測的目標(biāo)：　

    　2.1 在線檢測模塊：
　　將瓶口、檢測瓶底作為基本模塊。內(nèi)、外壁檢測等附加模塊，可以預(yù)留。

    　2.2 在線檢測速度：
　　瓶頸64mm時為42000瓶/h。

    　2.3 瓶底檢測分辨率及剔除率：
    　無標(biāo)志和無磨損瓶：大小為2.5mm×2.5mm時，剔除率98%；大小為3.0mm×3.0mm時，剔除率99%。 有標(biāo)志、磨損、深色、色差瓶：大小為3.5mm×3.5mm時，剔除率98%；大小為4.0mm×4.0mm時，剔除率99%。可對混色瓶或深色瓶進(jìn)行處理。　

    3 在線檢測的方案確定

    　3.1 在線檢測的方案
    　方案1：直接購買國外的機(jī)器視覺系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。此方案雖然開發(fā)速度快，但機(jī)器視覺系統(tǒng)昂貴，并且以后每生產(chǎn)一臺都必須支付軟件注冊費(fèi)，能夠達(dá)到速度要求的現(xiàn)成視覺系統(tǒng)也幾乎不存在，該方案不可取。

    　方案2：采用分級控制系統(tǒng)，即以工業(yè)控制機(jī)完成上層的控制管理工作，下層配以由DSP芯片為核心的系統(tǒng)，完成圖像采集與圖像處理工作。
    　該方案由于開發(fā)周期過長，不利于占領(lǐng)市場，并且該方案建立在算法已經(jīng)完全成熟的基礎(chǔ)上，因而，該方案被作為未來完善的方向而推遲采用。

    　方案3：采用圖像卡工業(yè)控制計算機(jī)，并配以自我研制的控制軟件，考慮到處理速度的需要，需采用多系統(tǒng)的工業(yè)控制計算機(jī)。此方案從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、實用上看，比較適用中小企業(yè)，并且已有部分啤酒生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了成功的研究，故采用該方案。

    　3.2 在線檢測的工作流程

    　待檢測的空瓶由傳送帶送來，到達(dá)混瓶與色差補(bǔ)償光源位置時，該光源閃光，混瓶與色差傳感器對透射光進(jìn)行檢測，并把檢測結(jié)果送色差補(bǔ)償電路以便對瓶底檢測時光源亮度進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)空瓶到達(dá)瓶底檢測位置時，在色差補(bǔ)償電路與攝像機(jī)光源同步電路的作用下，光源閃光且快門打開，通過成像系統(tǒng)使攝像機(jī)成像。所成圖像經(jīng)圖像采集卡送入瓶底計算機(jī)進(jìn)行處理，處理后如有污物，則通過32路I/O卡送出剔除信號，該信號經(jīng)放大，控制剔除機(jī)構(gòu)將該瓶推離傳送帶。當(dāng)空瓶進(jìn)入瓶口處理位置時，進(jìn)行瓶口處理，處理過程與瓶底基本相似。

　　瓶底處理總控管理計算機(jī)與瓶口處理文章來源華夏酒報計算機(jī)通過串口進(jìn)行狀態(tài)通訊，以保證系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。雙系統(tǒng)公用同一觸摸屏進(jìn)行顯示與操作，通過觸摸屏切換電路完成兩系統(tǒng)之間的切換工作。

    　3.3 瓶口（瓶底處理模塊）處理模塊的工作原理

    　3.3.1 瓶口檢測
    　我們通過特殊成像裝置，使閃光燈光線照射到瓶口密封面上并返回攝像機(jī)。一個完好的平面反射光線應(yīng)為完整且光滑的圓環(huán)，若有破損，則圓環(huán)斷裂(貫通破損)或圓環(huán)出現(xiàn)內(nèi)凹(內(nèi)沿破損)或圓環(huán)出現(xiàn)外凸(外沿破損)，用戶可以通過設(shè)定三個極限值來定義斷裂、內(nèi)凹、外凸的大小。
　　系統(tǒng)通過將實際斷裂、內(nèi)凹、外凸的大小與設(shè)定值進(jìn)行比較以決定是否剔除。為了避免由于瓶子本向傾斜而造成的誤判，該模塊通過一定方法實現(xiàn)了對瓶口位置自動進(jìn)行跟蹤的功能。

    　3.3.2 瓶底檢測

    　首先對圖像采集卡得到的灰度圖像進(jìn)行二值化，通過統(tǒng)計方法，對各個獨(dú)立污點(diǎn)計算其大小，將得到污點(diǎn)大小值與用戶設(shè)定允許污點(diǎn)大小值進(jìn)行比較，決定是否剔除。　

    　4 結(jié)論

    　利用圖像卡和多系統(tǒng)的工業(yè)控制計算機(jī)，很好地解決了缺陷啤酒瓶在線檢測問題，且價格較底，能夠滿足大多數(shù)中小啤酒生產(chǎn)廠家的需要，同時取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。