采用单一区域阵列式探测器和交替选通光源的容器检查制造技术

检查容器（１２）的装置，包含具有不同特征的光线的第一和第二光源（１４，２２），以照射被检查容器的预定部分（２０）。区域阵列式探测器（２６）接收该部分的二维图像。使两光源顺序交换地选通，并由探测器下载被检查部分的两个二维图像。通过对两光源产生的由探测器扫描的两个二维图像进行比较来识别影响容器光学特性的商品变异。探测器最好包含按顺序帧扫描二维图像的装置（４４，４６，４８），并在两光源交替选通期间通过扫描来自探测器的顺序帧得到两个图像。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对商品变异的容器的检查，该变异影响容器的光学特性，更具体地说涉及一种用于根据被检查的容器各部分的二维图像的比较检查容器的方法和装置。在制造诸如玻璃瓶和罐那样的容器时，在容器的侧壁、跟部、底部、肩部、颈部和/或瓶口可能发生各种形式的异常。这些异常在本
称之为“商品变异”，可能影响容器的商用合格性。已经提出采用光电检查技术来检查影响容器的光学特性的商品变异。其基本原理在于将光源定位以便向容器照射光线，并将一摄像机定位以便接收由光源所照射的容器的那(些)个部分的图像。光源可具有均匀光强，或者其构成使光强沿光源的一维变化分布。由光源照射的容器的商品变异部分作为所接收的和存储在摄像机中的被照射容器的图像的光强的函数予以检测。转让给本受让人的4945228号美国专利公开了一种用于检查容器瓶口的密封表面的装置，其包含一光源，当将容器保持在稳定位置并围绕其中心轴线旋转时，该定位的光源向容器密封表面照射光线。将一包含各光敏元件构成的线性排列或阵列(区域)的摄像机定位并相对于容器旋转轴线取向，以便接收由密封表面反射的光线，摄像机的有效视域限制于一小于容器密封表面整个周边的角度部分。摄像机中的阵列按照容器旋转的增量扫描，以便形成作为这些增量的函数的、指示在每个阵列元件处的光强的信息，以及检测作为这些信息的函数的在容器密封表面上的商品变异。这种公开的装置很好地适用于检测影响容器密封表面的反射性的商品变异，例如沿面层的裂纹、气泡、碎石和弄脏的容器瓶口。同样转让给本受让人的5489987号美国专利公开了一种用于检查容器的密封表面区的装置，其包含一定位的光源，当容器围绕其中心轴线旋转时按锐角向容器的密封表面区域照射狭窄光束。配置一光探测器，以便接收由密封表面区域反射的狭窄光束，并输出按照反射的光束入射在探测器上位置的函数变化的信号。即反射的光束入射在探测器上的位置随密封表面相对于光源和探测器的高度和高程变化，该探测器其特征在于，提供的电输出信号作为反射的光束在探测器上入射位置的函数变化。检测作为探测器输出信号函数的密封表面区处高度的变化。在一个实施例中，成对的光源/探测器配置在容器轴线的沿直径方向相对的两侧，以及作为当容器旋转时反射的光线入射在探测器上的位置变化的综合函数，检测在容器的密封表面上的扭曲、凹坑和/或翘起。同样尚未授权的转让给本受让人的申请08/856829号美国申请公开了用于检查容器的密封表面的方法和装置。在一个实施例中，第一和第二光源相对于容器轴线和密封表面的法平面由不同的角度向容器的密封表面照射光线。来自第一和第二光源的且由容器的密封表面反射的光线按这样一种方式照射到一区域阵列式探测器，即探测器能有效地由与光源照射角度相对应的两个不同角度观测该容器密封表面区域。不同的光源具有不同的结构或不同的特性，用于按照具有不同特征以及不同照射角度的光线照射密封表面，用以检测容器密封表面不同的体形和/或尺寸特征。各光源交替地通电，对区域阵列式探测器扫描，以便形成代表不同密封表面特征的序列的二维图像。可能产生的不准确与在各顺序的帧扫描之间的容器移动和在每一图像帧形成的过程中入射到区域阵列式探测器的环境光两者有关。当这一待审查的申请的构思在所谓的容器制造过程的冷态终端实施时，(这时该状态容器保持稳定位置和围绕其中心轴线旋转)容器将不仅经受有限的在两两顺序帧扫描之间的旋转，而且还在两两顺序的帧扫描之间横向地摆动。同样地，当按照所谓的制造过程的热态终止实施时(在该状态容器在检查装置下方沿与其轴线横交的方向移动)，容器密封表面(或其它被检查的区域)将在两两顺序的帧扫描之间移动有限的距离。在得到可靠的检查信息时重要的是在检查过程中将容器移动和环境光两者的影响降到最低。本专利技术总的目的是提供一种用于容器检查的方法和装置，其中这些目的中的一或二个均可实现。根据本专利技术的一优选实施例的检查容器的装置包含第一光源，用于产生具有第一特征的光线和将该光线照射到被检查容器的预定部分；以及第二光源，用于产生具有与第一特征不同的第二特征的光线并将这一光线照射到被检查容器的相同预定位置。配置区域阵列式光探测器，以便接收由第一和第二光源照射的容器部分的二维图像。第一和第二光源顺序地和交替地通电，以及由探测器将被检查的容器部分的第一和第二二维图像下载。通过将由各对应光源照射的、经探测器扫描的第一和第二二维图像相比较，识别影响容器光特性的商品变异。探测器最好包含用于按顺序的帧扫描二维图像的装置，以及在第一和第二光源交替通电过程中，通过扫描按顺序各帧由探测器得到第一和第二图像。在区域阵列式探测器得到相关联的扫描帧的过程中，第一和第二光源是选通的。在本专利技术的某些实施例中，第一光源在第一扫描帧终止处选通，第二光源在第二扫描帧起始处选通，使在各帧之间的容器的移动的影响降到最小。在本专利技术的另一些实施例中，在扫描各帧的过程中，对在探测器的各单个像素元处光能的汇集进行控制，以便降低环境光线的影响。在第一帧终止处第一光源选通，在第二帧的终止处可使第二光源选通，以便使环境光的影响降至最小。另外，可以在第二帧的起始处使第二光源选通，以便容器移动的影响降至最小，以及在第二帧的过程中，像素数据可以脱开探测器的时钟控制，以便遍及第二帧图像将环境光的影响“抹掉”。通过采用所谓的边缘一幅值检测技术可以使这种经抹掉的环境光的影响降至最小，以便得到作为在相邻的扫描行中相同的像素元信号之间比较(结果)的函数的、第二扫描帧的二维图像。根据本专利技术另一方面的检查影响容器的商品合格性的容器变异的方法，包含的步骤有交替地使具有不同特征的第一和第二光源照射容器的一部分，在利用第一和第二光源光线分别照射的过程中得到容器该部分的第一和第二二维图像，以及通过比较第一和第二图像检测在容器上影响容器光特性的商品变异。第一和第二光线最好交替地照到一单一区域阵列式探测器，以便形成容器受照射部分的二维图像和对来自探测器的二维图像扫描。对各二维图像进行比较，通过重叠图像，检测容器上的商品变异，最好通过采用其中一个图像来预计在其它图像中可能发生变异的区域。在根据本专利技术的这一方面的优选实施例中，通过控制在相同持续时间的顺序的各扫描帧时的探测器，在探测器处检测在顺序的第一和第二相关联的扫描帧的过程中照射到容器上的第一和第二光线以及在第一和第二扫描帧的过程中扫描探测器，以便得到容器被照射部分的所需二维图像，从而得到容器受照射部分的第一和第二二维图像。更为优选的是，在第一扫描帧中的一小部分期间使第一光源选通，将光线照射到容器和探测器上，以及在第二扫描帧中的一小部分期间使第二光源选通，将光线照射在容器和探测器上。第一光源最好在每第一扫描帧终止处选通，第二光源可以或者在每一第二扫描帧的起始处或终止处选通，这取决于帧控制和所采用的扫描技术。第一帧的汇集时间可以限制到第一光源的短的选通时间，因此限制环境光在第一帧中的汇集。更为优选的是，在每一第二扫描帧的起始处选通第二光源，以及控制探测器，以便在整个第二扫描帧期间对来自第二光源的光能汇集。在第二扫描帧期间在探测器处按像素行对探测器扫描，以便在第二帧扫描期间的环境光的影响由探测器遍及顺序被扫描的像素行均被抹掉。通过采用边缘一幅值检测技术，其中将来自探测器的被扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查容器（１２）的装置，包含： 第一光源（１４），用于产生具有第一特征的光线，包含用于将所述光线由所述第一光源照射到被检测容器的预定部分（２０）上的装置（１６、１７、１８）， 第二光源（２２），用于产生具有与所述第一特征不同的第二特征的光线，包含用于将所述光线由所述第二光源照射到被检查容器中相同的所述预定部分（２０）上的装置， 区域阵列式光探测器（２６），其配置使之能接收由所述第一和第二光源照射的容器所述部分的二维图像， 通电装置（３４），用于顺序和交替地使所述第一和第二光源通电，以及分别地由所述探测器交替地将由所述第一和第二光源照射的容器部分的第一和第二二维图像下载；以及 比较装置（３４），用于将所述第一和第二二维图像相比较，以便识别影响容器光特性的商品变异。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW朱维纳尔，
申请(专利权)人：欧文斯布洛克威玻璃容器有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]