一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备制造技术

本发明专利技术公开的属于在线检测设备技术领域，具体为一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，包括模穴号字符定位旋转模块、模穴号字符识别模块、主相机、主光学镜头、环形光源、主反射棱镜、副反射棱镜、加持机构、副相机、副光学镜头、面光源、传送运动机构和控制设备，该种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，通过配件的组合运用，快速识别瓶胚中的模穴号字符。一方面解决了圆柱状瓶胚表面字符位置随机，造成传统机器视觉无法直接探测以及识别模穴号的问题，另一方面通过模穴号旋转定位模块、旋转判定模型以及识别模块的流水线式分布，能够解决存在螺纹的瓶胚中模穴号的干扰成像问题，以及单面模穴号和双面对称模穴号的通用识别。

【技术实现步骤摘要】
一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备
本专利技术涉及在线检测设备
，具体为一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备。
技术介绍
医疗用品是针对处理伤口或者处理疾病所用的物品的总称，而在医疗用品中就包括医疗塑料瓶胚。在医疗塑料瓶胚生产中，为了便于不同批次瓶胚的管理，需要对其表面模穴号进行识别，从而便于后期对瓶胚质量进行追溯。目前，对于柱状表面字符的识别，可以使用外窥镜的对柱状表面一次成像，但是如果瓶胚字符处于两个螺牙之间，利用外窥镜的方式，字符成像会被螺牙成像干扰，无法使得字符清晰成像。对于柱状表面字符的识别，也可以使用多个相机拼接的方法，围绕圆柱表面，从不同角度拍摄表面特征。然后进行图像的矫正和拼接，但是由于拼接误差以及拼接后字符的畸变，会降低字符识别的准确度。另外，在实际使用中，往往会利用线扫描的方式，即圆柱状瓶胚进行自转，线扫描相机对焦于字符表面，并且线状成像单元平行于样品旋转轴，从而能够将圆柱表面通过旋转进行完整成像，但是由于在实际加工和使用中，圆柱状瓶胚自转过程中，由于机械旋转中心与圆柱中轴线存在误差，并且旋转过程中存在机械抖动，从而容易造成线扫描的图像结果发生扭曲，同时造成字符的扭曲，进一步降低字符识别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，以解决上述
技术介绍
中提出的利用外窥镜的方式，字符成像会被螺牙成像干扰，无法使得字符清晰成像。对于柱状表面字符的识别，也可以使用多个相机拼接的方法，围绕圆柱表面，从不同角度拍摄表面特征。然后进行图像的矫正和拼接，但是由于拼接误差以及拼接后字符的畸变，会降低字符识别的准确度。另外，在实际使用中，往往会利用线扫描的方式，即圆柱状瓶胚进行自转，线扫描相机对焦于字符表面，并且线状成像单元平行于样品旋转轴，从而能够将圆柱表面通过旋转进行完整成像，但是由于在实际加工和使用中，圆柱状瓶胚自转过程中，由于机械旋转中心与圆柱中轴线存在误差，并且旋转过程中存在机械抖动，从而容易造成线扫描的图像结果发生扭曲，同时造成字符的扭曲，进一步降低字符识别的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，包括模穴号字符定位旋转模块、模穴号字符识别模块、主相机、主光学镜头、环形光源、主反射棱镜、副反射棱镜、加持机构、副相机、副光学镜头、面光源、传送运动机构和控制设备，所述传送运动机构的底部活动连接所述加持机构，所述加持机构的底部夹取有待识别瓶胚，所述待识别瓶胚的两侧套接所述主反射棱镜和所述副反射棱镜，所述待识别瓶胚的圆周外壁底部接触所述环形光源，所述环形光源的底部安装携带所述主光学镜头的所述主相机，携带所述副光学镜头的所述副相机的侧壁安装所述面光源，所述模穴号字符定位旋转模块和所述模穴号字符识别模块均电性连接所述控制设备，所述环形光源的顶部接触有瓶胚主活动圈，所述环形光源和所述瓶胚主活动圈之间预留有主光线结构和反射光线结构，所述待识别瓶胚的两端接触有背光源结构和成像系统结构。优选的，所述主反射棱镜和所述副反射棱镜之间的成像角度为180°。优选的，所述加持机构采用二指夹、环形卡扣的方式进行夹持，旋转机构使用旋转电机、气动方式实现旋转定位。优选的，所述模穴号字符定位旋转模块中的光源可以包括能够将待识别瓶胚表面包含模穴号位置照亮的条形光或者环形光等光源。优选的，所述传送运动机构为分布设计，选择使用两块棱镜/反射镜，四块棱镜/反射镜等多组棱镜/反射镜方式，将包含字符的螺纹信息完整成像在传感器中。优选的，所述成像系统结构为小孔成像模型和透视成像模型。优选的，所述模穴号字符识别模块的照明光源不局限于背面照明，同样可以使用背面平行光、正面垂直照明和环形照明等，将待检测字符照亮。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，通过字符定位模块的360度成像和特征提取，并结合旋转判定模型，能够将瓶胚表面随机的模穴号字符旋转到单一视野的中央位置附近或者镜像位置附近，并且利用棱镜偏折光线，能够兼容存在螺纹的瓶胚中模穴号的成像，避免螺牙对模穴号的遮挡。另外，通过后续模穴号字符识别模块中的双识别单元，能够将上述位置的字符清晰成像和识别，并且能够兼容瓶胚的对称双模穴号成像和识别，提高识别的效率。该设备克服瓶胚螺纹位置处模穴号识别的技术难题，利用棱镜的折射效应，增加检测的视场角，并且结合圆柱表面有效的字符识别区域，以及实验经验和机械便捷性，设计旋转判定模型，从而能够快速完成随机状态的模穴号字符角度的判定和旋转，进一步利用双识别的单元模块，完成快速的模穴号识别，避免正面或者镜像模穴号字符的漏检。另外，该设备能够结合具体的生产线，完成快速的在线检测，节约人工检测的成本。附图说明图1为本专利技术瓶胚模穴号识别在线检测设备的原理示意图；图2为本专利技术模穴号字符定位旋转模块的成像原理示意图；图3为本专利技术模穴号字符位置的旋转判定模型示意图；图4为本专利技术穴号字符的识别模块的成像原理图；图5为本专利技术利用本设备的定位旋转模块，完成待检测瓶胚的图像采集，并根据旋转角度判定模型完成模穴号旋转后的图像采集示意图；图6为本专利技术利用本设备的模穴号字符识别模块2，完成待识别模穴号的图像采集和模穴号的识别结果示意图。图中：1模穴号字符定位旋转模块、2模穴号字符识别模块、3主相机、4主光学镜头、5环形光源、6主反射棱镜、7副反射棱镜、8待识别瓶胚、9加持机构、10副相机、11副光学镜头、12面光源、13传送运动机构、14控制设备、15瓶胚主活动圈、16主光线结构、17反射光结构、18瓶胚副活动圈、19背光源结构、20成像系统结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，提高检测效率和识别准确度。除此之外，该设备需要能够兼容存在螺纹的瓶胚模穴号识别，请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，包括模穴号字符定位旋转模块1、模穴号字符识别模块2、主相机3、主光学镜头4、环形光源5、主反射棱镜6、副反射棱镜7、加持机构9、副相机10、副光学镜头11、面光源12、传送运动机构13和控制设备14；请再次参阅图1、图2和图4，传送运动机构13的底部活动连接加持机构9，加持机构9的底部夹取有待识别瓶胚8，待识别瓶胚8的两侧套接主反射棱镜6和副反射棱镜7，待识别瓶胚8的圆周外壁底部接触环形光源5，环形光源5的底部安装携带主光学镜头4的主相机3，携带副光学镜头11的副相机10的侧壁安装面光源12，模穴号字符定位旋转模块1和模穴号字符识别模块2均电性连接控制设备14，环形光源5的顶部接触有瓶胚主活动圈15，环形光源5和瓶胚主活动圈15之间预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，其特征在于：包括模穴号字符定位旋转模块(1)、模穴号字符识别模块(2)、主相机(3)、主光学镜头(4)、环形光源(5)、主反射棱镜(6)、副反射棱镜(7)、加持机构(9)、副相机(10)、副光学镜头(11)、面光源(12)、传送运动机构(13)和控制设备(14)，所述传送运动机构(13)的底部活动连接所述加持机构(9)，所述加持机构(9)的底部夹取有待识别瓶胚(8)，所述待识别瓶胚(8)的两侧套接所述主反射棱镜(6)和所述副反射棱镜(7)，所述待识别瓶胚(8)的圆周外壁底部接触所述环形光源(5)，所述环形光源(5)的底部安装携带所述主光学镜头(4)的所述主相机(3)，携带所述副光学镜头(11)的所述副相机(10)的侧壁安装所述面光源(12)，所述模穴号字符定位旋转模块(1)和所述模穴号字符识别模块(2)均电性连接所述控制设备(14)，所述环形光源(5)的顶部接触有瓶胚主活动圈(15)，所述环形光源(5)和所述瓶胚主活动圈(15)之间预留有主光线结构(16)和反射光线结构(17)，所述待识别瓶胚(8)的两端接触有背光源结构(19)和成像系统结构(20)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，其特征在于：包括模穴号字符定位旋转模块(1)、模穴号字符识别模块(2)、主相机(3)、主光学镜头(4)、环形光源(5)、主反射棱镜(6)、副反射棱镜(7)、加持机构(9)、副相机(10)、副光学镜头(11)、面光源(12)、传送运动机构(13)和控制设备(14)，所述传送运动机构(13)的底部活动连接所述加持机构(9)，所述加持机构(9)的底部夹取有待识别瓶胚(8)，所述待识别瓶胚(8)的两侧套接所述主反射棱镜(6)和所述副反射棱镜(7)，所述待识别瓶胚(8)的圆周外壁底部接触所述环形光源(5)，所述环形光源(5)的底部安装携带所述主光学镜头(4)的所述主相机(3)，携带所述副光学镜头(11)的所述副相机(10)的侧壁安装所述面光源(12)，所述模穴号字符定位旋转模块(1)和所述模穴号字符识别模块(2)均电性连接所述控制设备(14)，所述环形光源(5)的顶部接触有瓶胚主活动圈(15)，所述环形光源(5)和所述瓶胚主活动圈(15)之间预留有主光线结构(16)和反射光线结构(17)，所述待识别瓶胚(8)的两端接触有背光源结构(19)和成像系统结构(20)。


2.根据权利要求1所述的一种用于瓶胚中模穴号识别的在线检测设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨，熊浩亮，于长斌，余兰林，丁一，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33