检测玻璃容器的方法技术

检测玻璃容器的方法，该方法包括对容器壁上形成的气泡进行计数和分类的步骤，其特征在于：上述容器的图像被对透过容器的光波敏感的传感器所捕获，上述容器置于光源和传感器之间，并且，利用基于通过表示气泡特征的光强来对气泡进行识别的图像处理算法对所捕获的图像进行分析。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，该方法包括对在上述容器的壁上形成的气泡进行计数、测量和分类的步骤。将参考对玻璃瓶的检测来对本专利技术进行具体的描述，虽然本专利技术不限于这种应用。在玻璃瓶的制造中进行的这种常规的检测是重要的。首先，可以除去那些具有过多给定尺寸气泡、从而对物体的美观和机械强度产生不利影响的玻璃瓶。其次，掌握上述缺陷尤其可以调节熔化玻璃的控制参数，从而提高炉内的精炼程度。通常，这种检测操作是由操作者进行的，操作者随机地取下作为样本的容器，根据不同的尺寸类别对气泡进行计数和分类。这种检测技术具有多种缺陷。首先，其结果尤其是对气泡大小的确定取决于操作者的判断，因此具有较高的主观性。另外，操作者只在瓶上他认为是最能反映出存在有上述缺陷即气泡的区域的有限区域内执行该检测。从该区域得到的结果出发，操作者将这些结果外推到整个瓶，这样通常导致对气泡的数量估计过高。因此，操作者进行的测量非常不精确。另外，这样的测量不可避免地十分冗长，并且常常不能重复；但事实上，这种类型的检测一天只进行一次是常见的。本专利技术的目的是这样一种，该方法能得到精确的结果并能快速完成，且生产负责人想要什么时候进行就能在什么时候进行。根据本专利技术，使用一种以实现此目的，所述方法包括对在玻璃容器的壁上形成的气泡进行计数和分类的步骤。根据此方法，玻璃容器的图象由对通过玻璃容器的光波敏感的传感器所捕获，所述玻璃容器放置在光源和传感器之间，然后，利用基于通过表示气泡特征的光强来对气泡进行识别的图像处理算法对所捕获的图像进行分析。根据一个优选的实施方案，在玻璃容器与光源-传感器系统之间以旋转方式和/或在一维到三维线性空间内形成相对运动。的大部分壁面，与测量的外推无关。比如，对于圆柱形的和轴对称形的瓶来说，尤其是通过玻璃瓶相对传感器/光源系统的旋转运动和垂直运动，可以形成容器的整个图像。例如，对于矩形容器来说，通过容器在垂直于光源形成的轴线的水平方向上的相对运动，可进一步得到完整的图像。另外，可以快速捕获到图像，这特别是由于这样一个事实即可以使用基于通过表示气泡特征的光强来对气泡进行识别的图像处理算法对所成的图像进行分析。本专利技术人尤其能证明，被传感器接收的透过容器的光会使传感器因与气泡相关的反差而能清楚地显示气泡。在检测过程中，本专利技术最好采取措施使传感器聚焦于面对它的容器壁的中央。因为这一厚度通常不是均匀的，所以，根据预定值即所想得到的厚度来聚焦。比如可以通过传感器沿与穿过光源和传感器的轴线相平行的方向相对玻璃容器作相对运动来实现上述聚焦。因为容器检测尤其是以图像中的气泡的反差为依据的，所以，本专利技术采取措施考虑制造容器的玻璃的色泽是有益的。比如，为此，前一步骤在于按不同曝光时间捕获图像并挑选产生最强的反差的一个。而且，聚焦和曝光时间调整操作能用本领域普通技术人员的常识来以非常简单的方式自动地执行。因此，本专利技术的方法可以改进用先有技术获得的结果，并且适合于包括多种的形状和颜色的大量玻璃容器。另外，完全在意料之外，本专利技术人提供了另外一种形式的专利技术，其中，尤其是通过减少所捕获的图像中的气泡的反差来进一步地提高了精确度。根据本专利技术的一个有益的实施方案，限定了光源的大小和位置以减少图像的反差。根据该实施方案，可以大大地减少由于比如表面不规则、灰尘粒子等而产生的表面反差，同时又能保持对于气泡的足够的反差。根据本专利技术的另一个实施方案，它可有选择地和前述实施方案相结合，调整传感器的景深以便从图像中清除直接面对光源的容器壁内的物体或缺陷，并减少面对传感器的壁的表面反差。根据本专利技术的另一个有益的实施方案，它可有选择地和前面的一个或两个实施方案结合，将传感器增益系数选定得较低以有助于减少所捕获的图像中的反差。这是因为会产生这样的结果即根据上述一个或多个实施方案，所拍摄到的反差减少的图像能改善对气泡的检测和识别，尤其因为在图像中没有大量的表面缺陷。更佳的是，以局部成像的方式按和容器与光源/传感器系统之间的相对运动相关的若干步骤来捕获容器的图像，上述运动使得容器能完全被传感器显示。然后，将所捕获的容器的各个局部图像分成单元区(elementary regions)。本专利技术的这一优选实施方案可以回避图像中容器色泽的偏差，这些偏差尤其是由于厚度的变化而引起的。这样的一个尤其是和上述反差的减少相联系的实施方案，会使得气泡在由几乎均匀色泽构成的单元区中很容易被识别出。根据本专利技术的另一个有益的实施方案并出于对快速分析的考虑，在使用图像处理算法进行处理之前选择其直方图显示出至少两个峰值的单元区。单元区的直方图是以图的形式表示上述区域，所说的图与色泽更精确的说是单色图像的“灰”度以及对应于图像的像素数有关。每个单元区均拥有至少一个与图像也即尤其是根据容器壁的厚度得到的图像的背景相对应的峰值。第二个峰值的出现主要是存在有气泡的特征。选择其直方图至少显示两个峰值的单元区也即该单元区可能包括一个气泡，可以节省大量的时间。这是因为，已知在使用图像处理算法时，读取所拍摄的像素或图像的操作从执行时间角度来看是非常昂贵。但是，根据本专利技术的优选实施方案，和其直方图只有一个峰值的单元区相对应的像素只读一次。因此，经这样描述的本专利技术可以进行比先有技术，尤其是比操作者进行的分析更精确、更快速的分析。尤其能按照需要经常进行容器检测，从而一天可以进行数次；这就可以在使用之前对炉内的熔化玻璃的精炼进行精确的控制。另外，和容器的接触是有限的，这样，本专利技术与通过操作者进行检测相反，能在制造后即一离开制造模具时立即执行上述检测。这是因为，对于操作者，检测通常是在容器的退火步骤后进行的；在这种情况下，和炉内玻璃精炼时间相比的检测延误是明显的。根据本专利技术，由于对容器的检测执行得更快，因此提高了对熔炉的控制，大大地限制了熔炉参数偏移的风险。另外，按每千克被测玻璃的大量预定大小气泡的形式来提供结果是很常见的。这个结果通常是在参照容器的质量计算气泡的数量后得到的。为此，在知道玻璃的密度的情况下，根据容器的外部尺寸和它的平均厚度来计算出它的体积，从而得到其质量。由于厚度的值是近似的，所以这种计算也是近似的。本专利技术的另一种有益的形式提供了在对应于局部图像的每一部分壁面上对容器壁的厚度进行测量。然后能够进行更精确的计算。尤其可以使用专利申请WO94/22740中描述的技术来进行上述厚度测量。上述技术特别是具有不需要和容器相接触这样的优点。本专利技术还提供了一种实现上述方法的装置。其他的优点和有益的特征将从下面参照附图对本专利技术的一个实施方案的描述中表现出来，附图表示实施本专利技术以检测瓶子的装置的一个实例的图。附图显示了上述装置的一个实例的简化图。该图包括为瓶2提供支承和运动的金属架1。所述运动一方面可以按箭头3所示的垂直方向、另一方面按箭头4所示的水平方向且可以按箭头5表示的旋转运动方向来进行。这三种运动的组合能使得传感器或照相机6拍摄保持在固定位置的瓶2的完整图像。就具有平面的瓶而言，尤其要使用沿着箭头4的水平运动，为能完全捕获到瓶的图像，这种瓶的长度需要这种运动。照相机6由装置7支承并可以沿箭头8所示的水平方向移动。根据本实施例，这种运动可以使照相机聚焦。位于另一侧的是光源9。本专利技术人业已证明，通过透射照明所获得的图像比其它类型的照明特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·德珀特，D·格尔蒙德，
申请(专利权)人：圣戈班电影及控制公司，
类型：发明
国别省市：