專利名稱：一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于產(chǎn)品包裝檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)中配置光源的方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，產(chǎn)品包裝作為產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)重要組成部份受到了越來越多的關(guān)注，卷煙產(chǎn)品的外觀包裝質(zhì)量尤其如此。在卷包生產(chǎn)線上必須對條煙的包裝外觀質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并剔除外觀上存在缺陷的條煙，如透明塑料薄膜破裂、內(nèi)包裝外露、玻璃紙褶皺、搭接口粘接不好、無金拉線、錯(cuò)牙等。目前絕大多數(shù)企業(yè)仍主要采用人工方式在裝箱前進(jìn)行檢測，這樣做不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且次品的揀出率受人為因素影響較大，效果不理想。卷煙生產(chǎn)是一個(gè)高速度、高度自動(dòng)化的生產(chǎn)過程，傳統(tǒng)的人工缺陷檢測已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足精細(xì)生產(chǎn)的需要。而基于機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)的在線檢測系統(tǒng)正好能很好地完成此類重復(fù)性強(qiáng)、檢測精度高的工作。在機(jī)器視覺系統(tǒng)中，光源是標(biāo)準(zhǔn)，打光是藝術(shù)，所以在條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)中，光源類型的選擇和打光方式的確定是關(guān)鍵，它直接影響相機(jī)拍到的圖像質(zhì)量，間接決定著圖像處理的難易程度。特別是對于條煙包裝檢測，重點(diǎn)是檢測包裝后油封表面是否存在缺陷，而油封表面的玻璃紙反光性強(qiáng)，加上內(nèi)包裝條盒顏色變化對圖像的影響較大，光源布置不好會(huì)使拍到的圖像不清晰，不能突出需要檢測的缺陷，從而影響檢測效果。
目前在條煙包裝檢測中廣泛應(yīng)用的光源有高頻熒光燈、直流熒光燈、鹵素?zé)舻?。直流熒光燈的亮度衰減速度較快，壽命短；高頻熒光燈經(jīng)初始老化后，其發(fā)光強(qiáng)度比較穩(wěn)定，且工作在頻閃模式時(shí)壽命可以較長；而鹵素?zé)舻牧炼雀?，但發(fā)熱大，壽命較短。但無論是熒光燈還是鹵素?zé)?，其光線的方向性都不好，難以聚焦，利用率低。對于條煙包裝檢測而言，是在條盒外包上油封紙后進(jìn)行，重點(diǎn)是檢測油封表面是否存在缺陷。若使用熒光燈或鹵素?zé)糇鳛檎彰鞴庠?，則必須把整個(gè)檢測區(qū)域打成亮場，且區(qū)域內(nèi)亮度均勻。這樣不僅實(shí)現(xiàn)難度大，而且從得到的圖像看，還存在油封紙反光嚴(yán)重、對比度差、難以識(shí)別與處理等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種可以基于機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)，有效消除透明塑料薄膜的反光，降低內(nèi)包裝條盒顏色變化對圖像的影響，提高相機(jī)拍攝到的圖像質(zhì)量，從而提高檢測準(zhǔn)確度的光源配置方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，采用高亮度LED條形光作為照明光源，LED光源由同一顏色或不同顏色的LED顆粒規(guī)則排列組成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光線與條煙被照射面之間的夾角θ小于15°。
當(dāng)LED光源是由不同顏色的LED顆粒構(gòu)成時(shí)，每種顏色的LED顆粒單獨(dú)點(diǎn)亮；也可以兩種或兩種以上顏色的LED顆粒同時(shí)點(diǎn)亮；或者全部LED顆粒同時(shí)點(diǎn)亮。
LED條形照明光源，其光線的方向性好，可以相當(dāng)于平行光使用，亮度可控可調(diào)，散熱性能好，亮度穩(wěn)定，可工作在頻閃模式，使用壽命長，起動(dòng)速度快。
本發(fā)明充分利用LED照明光源的優(yōu)點(diǎn)，配之以低角度平行光的打光方式，可完全消除反光，使油封(透明塑料薄膜)均勻照明，較好地突出油封的缺陷。部分光線透過油封照射到條盒上，光線從條盒反射回來進(jìn)入相機(jī)，又能較好地獲得條盒的圖像。所以本發(fā)明的方法可大大減少內(nèi)包裝條盒對外包裝油封(透明塑料薄膜)圖像的影響，使透明塑料薄膜的圖像更加清晰，更能顯現(xiàn)出諸如玻璃紙破裂、褶皺等缺陷，方便后續(xù)的識(shí)別處理。不同顏色的LED顆粒能單獨(dú)點(diǎn)亮，也能幾種顏色同時(shí)點(diǎn)亮，可以適應(yīng)內(nèi)包裝條盒顏色的巨大變化。
下面結(jié)合說明書附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1是LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是光源打光方式的示意圖；圖3是在檢測條煙時(shí)光源布局一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明采用高亮度LED條形光作為照明光源，LED光源由同一顏色或不同顏色的LED顆粒規(guī)則排列組成，打光方式如圖2所示，采用低角度平行光，即光源11、12打出的光線與條煙13被照射面14之間的夾角θ小于15°?？刹捎脝紊庠椿蚧旌仙庠?，單色光源指的是一根光源內(nèi)的所有LED顆粒均為同一顏色和尺寸，這樣的LED光源發(fā)光比較均勻，可以達(dá)到發(fā)出平行光的要求，為低角度平行光照明提供先決條件。混合色光源指的是在LED光源中的某行或某幾行以及某列或某幾列采用不同顏色的LED組合或相間構(gòu)成，并分別對不同顏色的LED進(jìn)行單獨(dú)供電，以控制不同顏色的LED分別點(diǎn)亮或同時(shí)點(diǎn)亮，來適應(yīng)不同品牌內(nèi)包裝條盒顏色的變化。光源的長度根據(jù)相機(jī)視場以及條煙尺寸而定。
圖3所示為利用本發(fā)明的光源配置方法針對被檢測條煙布置光源的一個(gè)實(shí)施例。在待檢測面的兩側(cè)位置對稱設(shè)置兩條LED光源，使光源發(fā)出的光束平行于待檢測面或者與待檢測面成很小的一個(gè)角度，光源角度θ可在0°～15°范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，使被檢測面盡可能照明均勻，不產(chǎn)生反光或過飽和，使成像清晰。如須檢測多個(gè)面，就需要安裝多對光源，并使用多臺(tái)相機(jī)，圖3所示的是采用兩臺(tái)相機(jī)1、2檢測條煙四個(gè)面(前端面、后端面、頂面、正面)的光源布置方式，一共采用了八條光源3、4、5、6、7、8、9、10分別對四個(gè)面進(jìn)行低角度平行光照明。其中光源3、光源4是對條煙前端面照明；光源5、光源6是對頂面照明；光源7、光源8是對后端面照明；光源9、光源10是對正面照明。條煙在被輸送移動(dòng)的過程中，前端面、正面、頂面和后端面被照亮拍照，獲得清晰的表面圖像?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)采集到的圖像識(shí)別出缺陷條煙，并將其剔除。根據(jù)不同的包裝條盒顏色開啟與之相匹配的照明效果好的LED顆粒組。實(shí)際應(yīng)用中，光源的配置方式可根據(jù)實(shí)際情況確定，不僅限于圖3所示的配置方式。
權(quán)利要求
1.一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，其特征在于，采用高亮度LED條形光作為照明光源，LED光源由同一顏色或不同顏色的LED顆粒規(guī)則排列組成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光線與條煙被照射面之間的夾角θ小于15°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，其特征在于，當(dāng)LED光源是由不同顏色的LED顆粒構(gòu)成時(shí)，每種顏色的LED顆粒單獨(dú)點(diǎn)亮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，其特征在于，當(dāng)LED光源是由不同顏色的LED顆粒構(gòu)成時(shí)，兩種或兩種以上顏色的LED顆粒同時(shí)點(diǎn)亮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，其特征在于，當(dāng)LED光源是由不同顏色的LED顆粒構(gòu)成時(shí)，全部LED顆粒同時(shí)點(diǎn)亮。
全文摘要
一種用于條煙包裝質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)的光源配置方法，該方法采用高亮度LED條形光作為照明光源，LED光源由同一顏色或不同顏色的LED顆粒規(guī)則排列組成，打光方式采用低角度平行光，即光源打出的光線與條煙被照射面之間的夾角θ小于15°。本發(fā)明有效消除條煙表面透明塑料薄膜的反光，降低內(nèi)包裝條盒顏色變化對圖像的影響，提高相機(jī)拍攝到的圖像質(zhì)量，從而提高檢測準(zhǔn)確度。
文檔編號G01N21/88GK1987435SQ200610163860
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者許永明, 張勇, 馮洪濤, 丁銳, 張?jiān)? 龔利昌, 肖渝, 楊松, 游玲, 蔣明民, 唐向陽, 卯寅 申請人:云南昆船設(shè)計(jì)研究院