1 在線檢測(ce)基本情況

    　目前，國(guo)(guo)外基(ji)于圖像處理技術的空瓶(ping)在線檢(jian)測已相(xiang)對成熟(shu)且有大量產(chan)品投放市(shi)場(chang)，如：德國(guo)(guo)的MIHO系(xi)統、HEUFT系(xi)統；美國(guo)(guo)INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的OMNIVISIONI系(xi)統。

    　當前，我(wo)國多(duo)數啤(pi)酒(jiu)生產廠家正(zheng)在(zai)向每小時四(si)萬瓶以(yi)上的(de)生產線(xian)方(fang)向發展，在(zai)這種速度下依靠人工檢測(ce)將(jiang)變得異常(chang)困難，他們急需大量(liang)的(de)空瓶在(zai)線(xian)檢測(ce)設備。而(er)國外產品(pin)售價過高(gao)，并(bing)且維護(hu)困難，對(dui)于多(duo)數中小型啤(pi)酒(jiu)廠而(er)言門檻過高(gao)。

　　2 在線檢測的目標確定

    　在(zai)參考國外各公司(si)機型(xing)的基礎上，分析當前中(zhong)國中(zhong)小型(xing)企業的需(xu)要和技術(shu)力(li)量，確(que)定在(zai)線(xian)檢測的目標(biao)：　

    　2.1 在線檢測模塊：
　　將瓶口、檢(jian)測瓶底(di)作為基本(ben)模塊。內、外(wai)壁檢(jian)測等附加模塊，可以預(yu)留。

    　2.2 在線檢測速度：
　　瓶頸64mm時(shi)為42000瓶/h。

    　2.3 瓶底檢測分辨率及剔除率：
    　無(wu)標(biao)志和無(wu)磨(mo)損(sun)瓶(ping)(ping)：大(da)(da)(da)(da)小為(wei)(wei)2.5mm×2.5mm時(shi)，剔除率(lv)98%；大(da)(da)(da)(da)小為(wei)(wei)3.0mm×3.0mm時(shi)，剔除率(lv)99%。 有標(biao)志、磨(mo)損(sun)、深色、色差瓶(ping)(ping)：大(da)(da)(da)(da)小為(wei)(wei)3.5mm×3.5mm時(shi)，剔除率(lv)98%；大(da)(da)(da)(da)小為(wei)(wei)4.0mm×4.0mm時(shi)，剔除率(lv)99%。可(ke)對混(hun)色瓶(ping)(ping)或深色瓶(ping)(ping)進(jin)行處理(li)。　

    3 在(zai)線檢測的方案確定

    　3.1 在線檢測的方案
    　方(fang)案1：直接購(gou)買國(guo)外的(de)機(ji)器視覺系統(tong)，在該系統(tong)的(de)基礎(chu)上(shang)進行(xing)二次開發。此方(fang)案雖(sui)然開發速(su)度快(kuai)，但機(ji)器視覺系統(tong)昂貴，并且以后每生產一臺都必須支付軟(ruan)件(jian)注冊費，能夠達到速(su)度要(yao)求的(de)現成視覺系統(tong)也幾乎不存在，該方(fang)案不可取(qu)。

    　方案2：采用分級控制系統，即以工業控制機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，完成圖像采集與圖像處理工作。
    　該(gai)(gai)方(fang)案由于開發周期(qi)過長(chang)，不利于占領市場，并且該(gai)(gai)方(fang)案建立在算法已經完全成熟的(de)基礎上，因(yin)而，該(gai)(gai)方(fang)案被作為未來(lai)完善的(de)方(fang)向而推遲采用。

    　方(fang)案3：采用(yong)圖像卡工業控制計(ji)算機(ji)(ji)，并配以自(zi)我研制的(de)(de)控制軟件，考慮到處理速度的(de)(de)需要，需采用(yong)多系統的(de)(de)工業控制計(ji)算機(ji)(ji)。此方(fang)案從經濟、技(ji)術、實(shi)用(yong)上看，比(bi)較適用(yong)中(zhong)小企業，并且已有部(bu)分啤(pi)酒生產企業進行了(le)成功的(de)(de)研究(jiu)，故采用(yong)該方(fang)案。

    　3.2 在線檢(jian)測的工作(zuo)流程

    　待檢(jian)(jian)測的空(kong)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)由傳(chuan)送(song)帶送(song)來(lai)，到達混瓶(ping)(ping)(ping)(ping)與(yu)色差(cha)補償(chang)光(guang)源(yuan)位置時(shi)，該光(guang)源(yuan)閃光(guang)，混瓶(ping)(ping)(ping)(ping)與(yu)色差(cha)傳(chuan)感器對透射(she)光(guang)進行(xing)檢(jian)(jian)測，并把檢(jian)(jian)測結果送(song)色差(cha)補償(chang)電路以便對瓶(ping)(ping)(ping)(ping)底(di)檢(jian)(jian)測時(shi)光(guang)源(yuan)亮度進行(xing)補償(chang)。當空(kong)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)到達瓶(ping)(ping)(ping)(ping)底(di)檢(jian)(jian)測位置時(shi)，在色差(cha)補償(chang)電路與(yu)攝像(xiang)機(ji)光(guang)源(yuan)同步電路的作用下，光(guang)源(yuan)閃光(guang)且快門打開，通過成(cheng)像(xiang)系統(tong)使攝像(xiang)機(ji)成(cheng)像(xiang)。所成(cheng)圖像(xiang)經(jing)圖像(xiang)采集卡送(song)入(ru)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)底(di)計算機(ji)進行(xing)處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)后如有污物，則通過32路I/O卡送(song)出剔除信號，該信號經(jing)放大，控制剔除機(ji)構將該瓶(ping)(ping)(ping)(ping)推離傳(chuan)送(song)帶。當空(kong)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)進入(ru)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)處(chu)理(li)(li)位置時(shi)，進行(xing)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)口(kou)處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)過程與(yu)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)底(di)基本相似。

　　瓶底(di)處(chu)理(li)總控管理(li)計算機(ji)與瓶口(kou)(kou)處(chu)理(li)文章(zhang)標題原因神州(zhou)酒報計算機(ji)通(tong)過串(chuan)口(kou)(kou)進行狀態通(tong)訊，以(yi)保證(zheng)系統協(xie)調工作。雙系統公用同一觸(chu)摸(mo)屏(ping)進行顯(xian)示與操作，通(tong)過觸(chu)摸(mo)屏(ping)切換電路完(wan)成兩系統之(zhi)間的切換工作。

    　3.3 瓶口（瓶底(di)處理模(mo)塊(kuai)）處理模(mo)塊(kuai)的工(gong)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。一個完好的平面反射光線應為完整且光滑的圓環，若有破損，則圓環斷裂(貫通破損)或圓環出現內凹(內沿破損)或圓環出現外凸(外沿破損)，用戶可以通過設定三個極限值來定義斷裂、內凹、外凸的大小。
　　系統(tong)通(tong)過將實際斷裂、內凹、外凸的(de)大小與設定(ding)值進(jin)行(xing)比(bi)較以決定(ding)是否剔(ti)除(chu)。為了避免由于瓶(ping)(ping)子本向傾斜而造成的(de)誤判，該模塊通(tong)過一定(ding)方(fang)法實現(xian)了對瓶(ping)(ping)口位置(zhi)自動(dong)進(jin)行(xing)跟(gen)蹤的(de)功能。

    　3.3.2 瓶底(di)檢測

    　首(shou)先對圖(tu)像采集卡得到(dao)的(de)灰度圖(tu)像進(jin)行二值(zhi)化，通過(guo)統計方法，對各個獨(du)立污點計算其大(da)(da)小，將得到(dao)污點大(da)(da)小值(zhi)與用戶(hu)設定允許污點大(da)(da)小值(zhi)進(jin)行比較(jiao)，決(jue)定是(shi)否剔除。　

    　4 結論

    　利(li)用(yong)圖像(xiang)卡(ka)和多系統的(de)工業控制計(ji)算機(ji)，很好地解決了缺陷啤酒瓶(ping)在線檢測問題，且價(jia)格較底，能夠(gou)滿(man)足大多數中(zhong)小啤酒生產廠家的(de)需(xu)要，同時取得較好的(de)經濟效益。