一种纸盒封装及喷码视觉检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及纸盒封装及喷码视觉检测系统及方法，其中的系统包括：喷码检测相机、喷码检测光源及设置在纸盒上部的外形检测相机；至少一个第一激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第一激光线，以在所述纸盒表面的第一端到第二端形成所述第一激光线；至少一个第二激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第二激光线，以在所述纸盒表面的第一侧到第二侧形成所述第二激光线；图像处理装置，分别与外形检测相机及喷码检测相机连接，用于接收外形检测相机及喷码检测相机采集到的纸盒图像，根据纸盒图像判断当前纸盒是否封装完好及喷码是否合格。其可配合现有纸盒封装喷码生产线，实现对纸盒封装及表面喷码的实时在线检测，降低了漏检率，提高了检测精度。

Paper box encapsulation and coding visual inspection system and method

The invention relates to a package printing and visual inspection system and method, including: printing, printing camera detection system detection light source and arranged on the upper part of the box shape detection camera; at least a first laser light source is arranged in the upper box, for the launch of the first excitation light, second end to form the first line in the laser one end of the box to the surface; at least one of the second laser light source is arranged in the upper box, for the launch of the second laser lines, to form the second laser line in the box on the surface of the first side to the second side; the image processing device are respectively connected with the camera and printer profile detection detection camera for receiving shape detection of camera and camera image coding detection box, judge whether the current image according to the box carton packaging intact and printing eligibility. The utility model can be matched with the existing carton packaging and coding production line to realize the real-time on-line detection of the carton package and the surface spurt code, thereby reducing the omission rate and improving the detection accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种纸盒封装及喷码视觉检测系统及方法
本专利技术涉及机器视觉工业自动化
，尤其涉及一种纸盒封装及喷码视觉检测系统及方法。
技术介绍
在食品、药品、日化等各个行业使用外表面带有喷码的纸盒或纸箱进行包装是一种非常常见的优质包装方式。自问世以来，在世界范围内得到飞速发展。在使用过程中，由于原材料质量、生产工艺等原因，常会出现喷码缺失、纸盒变形、封口不良等多种异常状态。目前国内各厂商对纸盒变形、封口不良和喷码缺失等缺陷的检测主要还是依靠工人肉眼识别，受限于工人的主观因素影响，漏检不良品较多，给生产厂家带来了大量损失。随着生产线速度的不断提高及人工成本的不断增加，这种纯粹依靠人工的检测方法显示出越来越大的弊端。
技术实现思路
为克服现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种纸盒封装及喷码视觉检测系统，其可配合现有纸盒封装喷码生产线，实现对纸盒封装及表面喷码的实时在线检测，降低了漏检率，提高了检测精度。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种纸盒封装及喷码视觉检测系统，其包括：喷码检测相机、喷码检测光源，及外形检测相机，设置在纸盒上部，用于拍摄纸盒图像；至少一个第一激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第一激光线，以在所述纸盒表面的第一端到第二端形成所述第一激光线；至少一个第二激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第二激光线，以在所述纸盒表面的第一侧到第二侧形成所述第二激光线；图像处理装置，分别与所述外形检测相机及喷码检测相机连接，用于接收所述外形检测相机及喷码检测相机采集到的纸盒图像，根据所述纸盒图像判断当前纸盒是否封装完好及喷码是否合格。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，还包括第一封盒检测光电、第二封盒检测光电、第三封盒检测光电及第四封盒检测光电；所述第一封盒检测光电和第二封盒检测光电设置于所述纸盒移动方向的两侧，用于检测所述纸盒的封装是否完好；所述第三封盒检测光电和第四封盒检测光电设置于所述纸盒移动方向的两端，用于检测所述纸盒的封装是否完好。进一步，还包括光电传感器、激光光源控制器和喷码检测光源控制器；所述光电传感器分别与所述外形检测相机和喷码检测相机连接，用于感知待检测纸盒到达所述预定位置，并分别向所述外形检测相机和喷码检测相机发送触发信号；所述激光光源控制器与所述外形检测相机连接，用于接收所述外形检测相机发送的触发信号，并控制所述第一激光光源和第二激光光源闪烁以进行拍照；所述喷码检测光源控制器与所述喷码检测相机连接，用于接收所述喷码检测相机发送的触发信号，并控制所述喷码检测光源闪烁以进行拍照。进一步，还包括PLC、与所述PLC连接的编码器和剔除器；所述PLC分别与所述光电传感器、第一封盒检测光电、第二封盒检测光电、第三封盒检测光电、第四封盒检测光电及图像处理装置连接，用于根据所述光电传感器、第一封盒检测光电、第二封盒检测光电、第三封盒检测光电及第四封盒检测光电的触发信号和所述图像处理装置的图像处理结果控制所述剔除器的运行。本专利技术还提供一种纸盒喷码视觉检测方法，其包括：获取纸盒喷码图像；对获取的纸盒喷码图像进行处理，获得图像信息；根据所述图像信息判断当前纸盒上的喷码是否合格。进一步，所述对获取的纸盒喷码图像进行处理，获得图像信息具体包括：选取感兴趣区域；对选取的感兴趣区域进行二值化，对二值化后的喷码进行膨胀操作以将所有的喷码连通成为一个连通域；寻找所述连通域的最小外接矩形；若所述最小外接矩形内的喷码图像的倾斜角大于预设阈值，则判断该喷码不合格。进一步，还包括：若所述最小外接矩形内的喷码图像的倾斜角小于预设阈值，则对该喷码图像进行旋转调整成水平状态；判断喷码图像中的字符是否倒置，若倒置则将倒置的字符调整为正常状态，获得正常状态的喷码图像；计算字符的形状数据，并分别与预设形状数据进行对比，确定喷码是否合格。进一步，还包括：将所述正常状态的喷码图像进行单字符分割，获得分割后的多个单字符；计算字符的个数，并与标准字符个数对比判断喷码图像是否合格。进一步，还包括：寻找每个所述单字符的最小外接矩形；计算每个所述单字符的倾斜角度，若任意一个或多个所述单字符的倾斜角度的大于预设阈值，则判断该喷码不合格；若所有所述单字符的倾斜角度小于预设阈值，则将倾斜的单字符旋转调整为水平状态，获得水平状态的单字符图像；计算每个单个字符的形状数据，并分别与预设形状数据进行对比，确定喷码是否合格。进一步，还包括：将所述水平状态的单字符图像与标准单字符模板进行对比识别，判断每个单字符是否合格。与现有技术相比，本专利技术提供的纸盒封装及喷码视觉检测系统，其同时实现纸盒的封装和喷码检测，检测精度高，检测效率高，纸盒封装的检测精度在1mm以上，并可配合现有的纸盒封装喷码生产线，对现有生产工艺无影响。与现有技术相比，本专利技术提供的纸盒喷码视觉检测方法，其可提高喷码检测的精度，达到单个字符喷印错误、单个字符的缺失＜10％，远高于目前人工检测水平。附图说明图1、2为本专利技术实施例二提供的纸盒封装及喷码视觉检测系统的结构示意图；图3为从第一激光光源和第二激光光源检测纸盒封装的视角所示出的视觉检测系统结构示意图；图4为从第一封盒检测光电和第二封盒检测光电检测纸盒封装的视角所示出的视觉检测系统结构示意图；图5为从第三封盒检测光电和第四封盒检测光电检测纸盒封装的视角所示出的视觉检测系统结构示意图；图6为本专利技术实施例二提供的纸盒封装及喷码视觉检测系统的结构流程示意图；图7为本专利技术实施例三提供的纸盒喷码视觉检测方法的流程图；图8为图7中步骤S2的流程图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-外形检测相机，2-第一激光光源，3-第二激光光源，4-第一激光线，5-第二激光线，6-纸盒，7-第一封盒检测光电，8-第二封盒检测光电，9-光电传感器，10-第三封盒检测光电，11-第四封盒检测光电，12-喷码检测光源，13-喷码检测相机，14-反光镜，15-光电反射板。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本实施例提供的纸盒封装及喷码视觉检测系统，其包括：喷码检测相机、喷码检测光源，及外形检测相机，设置在纸盒上部，用于拍摄纸盒图像；至少一个第一激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第一激光线，以在所述纸盒表面的第一端到第二端形成所述第一激光线；至少一个第二激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第二激光线，以在所述纸盒表面的第一侧到第二侧形成所述第二激光线；图像处理装置，分别与所述外形检测相机及喷码检测相机连接，用于接收所述外形检测相机及喷码检测相机采集到的纸盒图像，根据所述纸盒图像判断当前纸盒是否封装完好及喷码是否合格。该检测系统可安装于现有的纸盒封装喷码检测线上，在纸盒进入该检测系统之前，可在输送线上选装对中装置，对纸盒的进入检测柜的姿态进行调整。通过布置第一激光光源和第二激光光源，可在纸盒的表面形成第一激光线和第二激光线，由于纸盒的姿态在之前已经过对中机构的调整，这两条激光线的长短和出现的位置应该是固定的，如果激光线的长短和出现的位置超出预设的范围则判断纸盒上边面的平整度不合格，则说明纸盒上有折页翘起，封装不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸盒封装及喷码视觉检测系统，其特征在于，包括：喷码检测相机、喷码检测光源，及外形检测相机，设置在纸盒上部，用于拍摄纸盒图像；至少一个第一激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第一激光线，以在所述纸盒表面的第一端到第二端形成所述第一激光线；至少一个第二激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第二激光线，以在所述纸盒表面的第一侧到第二侧形成所述第二激光线；图像处理装置，分别与所述外形检测相机及喷码检测相机连接，用于接收所述外形检测相机及喷码检测相机采集到的纸盒图像，根据所述纸盒图像判断当前纸盒是否封装完好及喷码是否合格。

【技术特征摘要】
1.一种纸盒封装及喷码视觉检测系统，其特征在于，包括：喷码检测相机、喷码检测光源，及外形检测相机，设置在纸盒上部，用于拍摄纸盒图像；至少一个第一激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第一激光线，以在所述纸盒表面的第一端到第二端形成所述第一激光线；至少一个第二激光光源，设置在纸盒上部，用于发射第二激光线，以在所述纸盒表面的第一侧到第二侧形成所述第二激光线；图像处理装置，分别与所述外形检测相机及喷码检测相机连接，用于接收所述外形检测相机及喷码检测相机采集到的纸盒图像，根据所述纸盒图像判断当前纸盒是否封装完好及喷码是否合格。2.根据权利要求1所述的纸盒封装及喷码视觉检测系统，其特征在于，还包括第一封盒检测光电、第二封盒检测光电、第三封盒检测光电及第四封盒检测光电；所述第一封盒检测光电和第二封盒检测光电设置于所述纸盒移动方向的两侧，用于检测所述纸盒的封装是否完好；所述第三封盒检测光电和第四封盒检测光电设置于所述纸盒移动方向的两端，用于检测所述纸盒的封装是否完好。3.根据权利要求1或2所述的纸盒封装及喷码视觉检测系统，其特征在于，还包括光电传感器、激光光源控制器和喷码检测光源控制器；所述光电传感器分别与所述外形检测相机和喷码检测相机连接，用于感知待检测纸盒到达所述预定位置，并分别向所述外形检测相机和喷码检测相机发送触发信号；所述激光光源控制器与所述外形检测相机连接，用于接收所述外形检测相机发送的触发信号，并控制所述第一激光光源和第二激光光源闪烁以进行拍照；所述喷码检测光源控制器与所述喷码检测相机连接，用于接收所述喷码检测相机发送的触发信号，并控制所述喷码检测光源闪烁以进行拍照。4.根据权利要求3所述的纸盒封装及喷码视觉检测系统，其特征在于，还包括PLC、与所述PLC连接的编码器和剔除器；所述PLC分别与所述光电传感器、第一封盒检测光电、第二封盒检测光电、第三封盒检测光电、第四封盒检测光电及图像处理装置连接，用于根据所述光电传感器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淳，施陈博，陶凯，张树君，孟龙，
申请(专利权)人：山东明佳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37