1 在線檢測(ce)基(ji)本情(qing)況

    　目前(qian)，國外基(ji)于圖像處理技術的(de)空瓶在線檢測已(yi)相對成熟且有大量產品投放市場，如：德國的(de)MIHO系統、HEUFT系統；美(mei)國INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的(de)OMNIVISIONI系統。

    　當前(qian)，我國多數(shu)啤酒生(sheng)產廠家正在(zai)向每小(xiao)時四萬(wan)瓶以上的(de)生(sheng)產線方向發展，在(zai)這種速度(du)下(xia)依靠人工檢測將變得異常困難(nan)，他們急需大量(liang)的(de)空瓶在(zai)線檢測設備。而國外產品(pin)售價過(guo)高，并且維護困難(nan)，對(dui)于多數(shu)中(zhong)小(xiao)型啤酒廠而言(yan)門檻過(guo)高。

　　2 在線檢測(ce)的目(mu)標確定

    　在參考國外各公司機(ji)型的(de)基礎上(shang)，分析當前(qian)中(zhong)國中(zhong)小型企業(ye)的(de)需要和技術力(li)量，確(que)定在線檢測的(de)目標(biao)：　

    　2.1 在線檢測模塊：
　　將瓶(ping)口、檢(jian)測(ce)瓶(ping)底作(zuo)為基本(ben)模塊(kuai)。內(nei)、外壁檢(jian)測(ce)等(deng)附(fu)加模塊(kuai)，可以預留。

    　2.2 在線檢測速度：
　　瓶(ping)頸64mm時為(wei)42000瓶(ping)/h。

    　2.3 瓶底檢測分辨率及剔除率：
    　無(wu)標志和無(wu)磨損瓶：大(da)小(xiao)為(wei)(wei)(wei)2.5mm×2.5mm時(shi)(shi)，剔(ti)(ti)除(chu)率98%；大(da)小(xiao)為(wei)(wei)(wei)3.0mm×3.0mm時(shi)(shi)，剔(ti)(ti)除(chu)率99%。 有標志、磨損、深色(se)、色(se)差(cha)瓶：大(da)小(xiao)為(wei)(wei)(wei)3.5mm×3.5mm時(shi)(shi)，剔(ti)(ti)除(chu)率98%；大(da)小(xiao)為(wei)(wei)(wei)4.0mm×4.0mm時(shi)(shi)，剔(ti)(ti)除(chu)率99%。可對混色(se)瓶或深色(se)瓶進行處理。　

    3 在線檢測的方案確定(ding)

    　3.1 在線檢測的方案
    　方(fang)案(an)1：直接(jie)購(gou)買(mai)國外的機器(qi)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)，在該系(xi)(xi)統(tong)的基(ji)礎(chu)上進(jin)行二次開發(fa)。此方(fang)案(an)雖(sui)然開發(fa)速度快，但機器(qi)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)昂貴，并且(qie)以后每生產(chan)一臺都必須支付軟件注冊費(fei)，能夠(gou)達到速度要(yao)求的現(xian)成視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)也幾乎不存(cun)在，該方(fang)案(an)不可(ke)取。

    　方案2：采用分級控制系統，即以工業控制機完成上層的控制管理工作，下層配以由DSP芯片為核心的系統，完成圖像采集與圖像處理工作。
    　該方(fang)(fang)案(an)由(you)于開發周期過長，不利(li)于占領市場，并且該方(fang)(fang)案(an)建立在(zai)算法已經完全成熟的(de)基(ji)礎上(shang)，因而(er)，該方(fang)(fang)案(an)被(bei)作為(wei)未來(lai)完善的(de)方(fang)(fang)向而(er)推遲(chi)采用。

    　方案3：采(cai)(cai)用圖像(xiang)卡工(gong)業控制(zhi)(zhi)計(ji)算機，并配以自我研(yan)制(zhi)(zhi)的(de)控制(zhi)(zhi)軟(ruan)件，考慮到(dao)處理速度的(de)需要(yao)，需采(cai)(cai)用多(duo)系統(tong)的(de)工(gong)業控制(zhi)(zhi)計(ji)算機。此方案從經濟、技術(shu)、實用上(shang)看，比(bi)較適用中小企業，并且(qie)已(yi)有部(bu)分啤(pi)酒生產企業進行了成功的(de)研(yan)究，故采(cai)(cai)用該方案。

    　3.2 在線檢測的工(gong)作流程

    　待檢(jian)測(ce)(ce)的空(kong)瓶(ping)(ping)由(you)傳送(song)(song)(song)帶(dai)送(song)(song)(song)來，到達混瓶(ping)(ping)與(yu)色差(cha)(cha)補償(chang)(chang)光(guang)(guang)源位置時，該光(guang)(guang)源閃光(guang)(guang)，混瓶(ping)(ping)與(yu)色差(cha)(cha)傳感器對透(tou)射光(guang)(guang)進(jin)(jin)行檢(jian)測(ce)(ce)，并把檢(jian)測(ce)(ce)結(jie)果送(song)(song)(song)色差(cha)(cha)補償(chang)(chang)電(dian)路以便對瓶(ping)(ping)底(di)(di)檢(jian)測(ce)(ce)時光(guang)(guang)源亮度進(jin)(jin)行補償(chang)(chang)。當(dang)空(kong)瓶(ping)(ping)到達瓶(ping)(ping)底(di)(di)檢(jian)測(ce)(ce)位置時，在(zai)色差(cha)(cha)補償(chang)(chang)電(dian)路與(yu)攝(she)像機光(guang)(guang)源同(tong)步電(dian)路的作用下(xia)，光(guang)(guang)源閃光(guang)(guang)且快門打開，通過(guo)成(cheng)像系(xi)統使攝(she)像機成(cheng)像。所成(cheng)圖像經圖像采集卡送(song)(song)(song)入瓶(ping)(ping)底(di)(di)計算機進(jin)(jin)行處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)后(hou)如有污物，則(ze)通過(guo)32路I/O卡送(song)(song)(song)出剔除信(xin)號(hao)，該信(xin)號(hao)經放大，控制剔除機構將該瓶(ping)(ping)推離傳送(song)(song)(song)帶(dai)。當(dang)空(kong)瓶(ping)(ping)進(jin)(jin)入瓶(ping)(ping)口處(chu)理(li)(li)位置時，進(jin)(jin)行瓶(ping)(ping)口處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)過(guo)程與(yu)瓶(ping)(ping)底(di)(di)基本相(xiang)似。

　　瓶(ping)底處(chu)理總控管理計算(suan)(suan)機(ji)與(yu)瓶(ping)口(kou)處(chu)理好的(de)(de)文章從何而來華(hua)夏銀行(xing)酒報計算(suan)(suan)機(ji)通(tong)(tong)過串口(kou)進(jin)行(xing)狀態通(tong)(tong)訊，以保證(zheng)系(xi)統(tong)協調工作(zuo)(zuo)。雙系(xi)統(tong)公用同一觸摸屏進(jin)行(xing)顯示與(yu)操作(zuo)(zuo)，通(tong)(tong)過觸摸屏切(qie)換(huan)(huan)電路完成(cheng)兩系(xi)統(tong)之(zhi)間的(de)(de)切(qie)換(huan)(huan)工作(zuo)(zuo)。

    　3.3 瓶(ping)口(kou)（瓶(ping)底處理模塊）處理模塊的工作原理

    　3.3.1 瓶口檢測
    　我們通過特殊成像裝置，使閃光燈光線照射到瓶口密封面上并返回攝像機。一個完好的平面反射光線應為完整且光滑的圓環，若有破損，則圓環斷裂(貫通破損)或圓環出現內凹(內沿破損)或圓環出現外凸(外沿破損)，用戶可以通過設定三個極限值來定義斷裂、內凹、外凸的大小。
　　系(xi)統通過將實際斷裂、內凹(ao)、外凸的大小與設定(ding)值進行比較以(yi)決定(ding)是否剔除。為了(le)避免由(you)于瓶(ping)(ping)子本向傾斜而造成(cheng)的誤判，該模塊通過一(yi)定(ding)方法實現了(le)對瓶(ping)(ping)口(kou)位置自動(dong)進行跟蹤(zong)的功(gong)能。

    　3.3.2 瓶(ping)底檢測

    　首先(xian)對圖(tu)像采(cai)集卡(ka)得(de)到的(de)灰度圖(tu)像進行二值(zhi)化，通過(guo)統(tong)計(ji)方法，對各(ge)個(ge)獨立(li)污(wu)點計(ji)算(suan)其大(da)小(xiao)(xiao)，將(jiang)得(de)到污(wu)點大(da)小(xiao)(xiao)值(zhi)與用(yong)戶設定允許污(wu)點大(da)小(xiao)(xiao)值(zhi)進行比較，決定是否剔除。　

    　4 結論

    　利用圖像卡和多系統的工業控(kong)制計(ji)算機，很(hen)好(hao)地解決了缺陷啤(pi)酒瓶在線檢(jian)測問題，且(qie)價(jia)格(ge)較底，能夠滿足(zu)大多數(shu)中(zhong)小(xiao)啤(pi)酒生產廠家的需(xu)要，同時取(qu)得較好(hao)的經濟效(xiao)益。