一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，所述检测装置包括：光源、光学模块(3)、采集模组(4)，所述光源对待测瓶体(2)直接或间接进行照明，所述光学模块(3)对向所述待测瓶体(2)的瓶口，用于对所述待测瓶体(2)的瓶底成放大或缩小的像，并将所成的像引导至所述采集模组(4)，所述采集模组(4)采集所述待测瓶体(2)的瓶底的像。本实用新型专利技术克服了现有采图方式的缺点，在不影响瓶子流水速度的情况下，做到了工作距离上的提高，更利于工位的安装且采集瓶底图像占用靶面更大，能够得到瓶体底部边缘在内清晰的图像，提高了采集到的瓶底图像分辨率，提高了机器视觉检测的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置
本技术涉及光学检测领域，具体涉及基于机器视觉进行瓶体检测的装置。
技术介绍
目前，随着空瓶、医药行业的迅速发展，瓶体生产厂商对待瓶体的检测需求日渐增强，这也促使了面向瓶口、瓶身、瓶底的全方位尺寸及缺陷检测设备的精进。就瓶底而已，其检测需求主要集中在对瓶底缺陷(如裂纹、结石)、内部异物和应力上，目前市场检测方式为匹配一个短焦距镜头的采集装置从瓶口来探测瓶底的信息，这样的采集方式有三个缺点，一是短焦镜头与瓶口过近，不利于瓶体的流水运作；二是瓶口及瓶颈为光阑，采集到的瓶底图像区域占视野很小，如此会造成采集缺陷分辨率低下的漏检；三是短焦镜头下，部分瓶体采集不到瓶底边缘，导致边缘处的缺陷漏检。现有瓶体检测装置的上述缺陷严重制约了瓶体生产检测流水线的高效率运转，而现有技术中又没有经济、高效的解决上述问题的方式。这已经成为了制约瓶体生产企业的瓶颈。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一个基于机器视觉领域的瓶底展开的检测装置，其一方面增加了瓶口与模块之间的工作距离，另一方面避开瓶口及瓶颈的光阑遮挡，达到对瓶底的展开，瓶底边缘也清晰成像，更有效地提高检测精度，而且，在优选实现方式中，可同时完成瓶底缺陷、内部异物及玻璃应力的多重检测内容。本技术提供了一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：光源、光学模块、采集模组，所述光源对待测瓶体直接或间接进行照明，所述光学模块位于所述待测瓶体的上方，对向所述待测瓶体的瓶口，用于对所述待测瓶体的瓶底成放大或缩小的像，并将所成的像引导至所述采集模组，所述采集模组采集所述待测瓶体的瓶底的像。在一种优选实现方式中，所述光源为平面背光源，所述平面背光源设置于所述待测瓶体的下方，对向所述待测瓶体的瓶底。在另一种优选实现方式中，所述光学模块包括透镜系统和反射镜，所述透镜系统设置于所述待测瓶体的瓶口上方，所述反射镜设置于所述透镜系统和所述采集模组之间。在另一种优选实现方式中，所述检测装置还包括分光器件，所述采集模组包括第一采集模组和第二采集模组，所述分光器件对所述光学模块的出射光进行分光，并将所分的两束光分别送至所述第一采集模组和第二采集模组。在另一种优选实现方式中，所述平面背光源的前方设置第一偏振器件，所述第二采集模组的前方设置第二偏振器件。在另一种优选实现方式中，所述待测瓶体为不透明瓶体，所述检测装置还包括分光器件，所述光学模块包括透镜系统和反射镜，所述透镜系统设置于所述待测瓶体的瓶口上方，所述分光器件位于所述透镜系统和所述反射镜之间，所述光源对向所述分光器件，所述分光器件用于将所述光源发光的至少部分送入所述待测瓶体。在另一种优选实现方式中，所述采集模组包括镜头和相机。在另一种优选实现方式中，所述光学模块包括正、负透镜、组合透镜或菲涅尔透镜。技术效果本技术克服了现有采图方式的缺点，提出一种新型的光路结构模块，在不影响瓶子流水速度的情况下，做到了工作距离上的提高，更利于工位的安装且采集瓶底图像占用靶面更大，能够得到瓶体底部边缘在内清晰的图像，提高了采集到的瓶底图像分辨率，提高了机器视觉检测的准确率。附图说明图1为本技术实施例1中的检测装置的整体结构示意图；图2为现有的瓶底图像采集方式与采用本技术的检测装置的图像采集方式对比示意图；图3为本技术实施例2中的检测装置的结构示意图；图4为本技术实施例3的检测装置的结构示意图，该实施例中的装置用于对非透明瓶体进行检测。附图标记：1：平面背光源2：待测瓶体3：光学模块4、4a、4b：采集模组5a、5b、5c、5d：光路光线1a：第一偏振器件6：第二偏振器件31：透镜32：反射镜33：分光器件41a、42a：CCD图像上瓶底的视野具体实施方式以下结合附图及其实施例对本技术进行详细说明，但并不因此将本技术的保护范围限制在实施例描述的范围之中。实施例1如图1所示，本实施例的检测装置包括：平面背光源1、光学模块3、采集模组4，采用该检测装置用于对待测瓶体2进行检测。在本实施例中，待测瓶体2为透明或半透明的瓶体。平面背光源1设置于待测瓶体2(或用于传送待测瓶体的传送装置)下方，通过瓶体底部对待测瓶体2进行照明。需要说明的是，虽然这里采用平面背光源1作为光源，但是本领域技术人员可以基于本技术的构思对光源进行任意形式的调整，采用其他任何合适的光源，比如矩阵式Led光源。在本实施例中，光学模块包括透镜系统31。平面背光源1发出均匀的照明光，照明光透过透明或半透明的瓶体底部，进入瓶体内，对瓶体以及平台内部进行照明，进而通过瓶口入射至所述透镜系统31，经透镜系统31汇聚后，送至采集模组4。瓶底信息经过透镜系统31后呈一个放大或者缩小的像，采集模组接收反射光并对瓶底进行成像，采集瓶底的全部信息。透镜系统31可以包括正、负透镜或组合透镜；菲涅尔透镜等；采集模组4为镜头和相机组合模组。此外，为适应现场工位安装空间要求，可以进行光路转折，加入反射镜32，瓶口出射的光经透镜系统31汇聚后，到达反射镜32，由反射镜32反射至采集模组4，如此让工位更好地适应现场需求。反射镜32起到光路90度转折的作用，让光学模块更小巧，适应现场小的安装空间需求。图2示出了现有的瓶底图像采集方式与采用本技术的检测装置之后的图像采集方式的情况对比。主要对比的是CCD图像上瓶底占视野的大小。图2中左侧为目前现有瓶底采集方式及所获得图像；右侧为采用本技术的检测装置的瓶底采集方式及图像效果。如图2左侧所示，瓶底边缘光线5a受到瓶口及瓶脖为光阑的影响，如此得到图像信息41a，其中白圈与灰框分别为瓶底图像与整个图像幅面。如图2右侧所示，瓶底边缘光线不受瓶口及瓶脖的影响，得到图像42a，对比左右两侧，可见采用现有瓶底采集方式在采用相同CCD的情况下，其瓶底仅能够占CCD总面积的很小一部分，而采用本技术的检测装置，瓶底图像占CCD总面积的很大一部分，即42a图像中瓶底所占靶面大小远大于41a图像中瓶底所占靶面。这提高了瓶底内部缺陷检测效率；同时，本实施例中的检测装置相对常见采图方式，可以获得的底部采图区域更大，改善了瓶底边缘处缺陷检测漏检率。本实施例的检测装置可以对瓶底内部进行展开。根据瓶口、瓶底大小及瓶体高度，设计固定焦距的透镜31来满足对瓶底呈一个放大或者缩小的像，使得采集模组4可以采集到完整的、占更大靶面的瓶底像。光学模块3置于瓶口上方一定距离，即满足透镜31的工作距离，让瓶底边缘光线也能进入光学模块，被采集模组4获取，这样得到了瓶底整幅图像信息。可以检测瓶底内部裂纹、碎渣、纤维、黑点等异物。实施例2图3为本技术另一个实施例的结构示意图。在本实施例中，检测装置仍然包括：平面背光源1、光学模块3、采集模组4。光学模块3包括透镜系统31、反射镜32。与实施例1不同的是，本实施例在实施例1的基础上，增加了分光器件33，其可以为半透半反片或者棱镜结构，也可以具有宽谱段偏振分光或者窄带滤色分光作用。并且采用模组包含两套采集模组4a和4b，如此可以得到瓶底两种图像信息情况。分光器件可以为分光片或者分光棱镜，分光光路视需求可增加多带通功能或者偏振分光功能。比如，如图3所示，通过分光器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：光源、光学模块(3)、采集模组(4)，所述光源对待测瓶体(2)直接或间接进行照明，所述光学模块(3)位于所述待测瓶体(2)的上方，对向所述待测瓶体(2)的瓶口，用于对所述待测瓶体(2)的瓶底成放大或缩小的像，并将所成的像引导至所述采集模组(4)，所述采集模组(4)采集所述待测瓶体(2)的瓶底的像。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：光源、光学模块(3)、采集模组(4)，所述光源对待测瓶体(2)直接或间接进行照明，所述光学模块(3)位于所述待测瓶体(2)的上方，对向所述待测瓶体(2)的瓶口，用于对所述待测瓶体(2)的瓶底成放大或缩小的像，并将所成的像引导至所述采集模组(4)，所述采集模组(4)采集所述待测瓶体(2)的瓶底的像。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述光源为平面背光源，所述平面背光源设置于所述待测瓶体(2)的下方，对向所述待测瓶体(2)的瓶底。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述光学模块(3)包括透镜系统和反射镜，所述透镜系统设置于所述待测瓶体(2)的瓶口上方，所述反射镜设置于所述透镜系统和所述采集模组(4)之间。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的瓶底展开的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括分光器件(33)，所述采集模组(4)包括第一采集模组和第二采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆梅，刘婕宇，李凌云，赵栋涛，陈绍义，王亚鹏，蔡文超，姜晓燕，俞迪，
申请(专利权)人：北京大恒图像视觉有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11