一种基于线阵相机的灯检检测方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111721775 A(43)申请公布日 2020.09.29

(21)申请号 202010581763.5(22)申请日 2020.06.23

(71)申请人 湖南正中制药机械有限公司

地址 410000 湖南沙沙高新技术

开发区麓谷工业园林语路287号(72)发明人 张丰　周绍辉　杜笑鹏　(74)专利代理机构 长沙智德知识产权代理事务

所(普通合伙) 43207

代理人 徐雄(51)Int.Cl.

G01N 21/90(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

一种基于线阵相机的灯检检测方法(57)摘要

本发明公布了一种基于线阵相机的灯检检测方法，属于制药设备检测技术领域，包括如下步骤：1)光源的光照射到可透光容器上，使得可透光容器内的液体被光源照射到的区域发亮，形成液体发光源；利用液体发光源的光亮将可透光容器内其他液体区域照亮；2)使线阵相机的采集面与液体发光源错开，保持线阵相机与光源之间的间距固定不变；控制线阵相机与光源同步移动，通过线阵相机对可透光容器内被液体发光源照亮的区域进行图像扫描采集，实现异物特征图像获取。该方法基于线阵相机实现，用于检测液体内部异物。在检测微小异物、白块、纤毛、液面漂浮物等异物和抗光干扰上均优于现有的底光和背光检测方案，同时还可简化设备参数调试过程。

CN 111721775 ACN 111721775 A

权　利　要　求　书

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1.一种基于线阵相机的灯检检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)光源(3)的光照射到可透光容器(1)上，使得可透光容器(1)内的液体被光源照射到的区域发亮，形成液体发光源(2)；利用液体发光源(2)的光亮将可透光容器(1)内其他液体区域照亮；

2)使线阵相机(4)的采集面与液体发光源(2)错开，保持线阵相机(4)与光源(3)之间的间距固定不变；线阵相机(4)与光源(3)组成整体，相对可透光容器(1)移动，通过线阵相机(4)对可透光容器(1)内被液体发光源(2)照亮的区域进行图像扫描采集，实现异物特征图像获取。

2.根据权利要求1所述的一种基于线阵相机的灯检检测方法，其特征在于，所述线阵相机(4)与光源(3)处于不同的高度位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于线阵相机的灯检检测方法，其特征在于，所述线阵相机(4)与光源(3)固定在同一安装件(5)上，直线往复运动机构控制安装件(5)沿着平行于瓶身的方向往复移动，通过线阵相机(4)对可透光容器(1)进行图像扫描采集。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动灯检机的灯检检测方法，其特征在于，所述线阵相机(4)沿垂直于其运动方向设置一台或者多台。

5.根据权利要求1所述的一种用于自动灯检机的灯检检测方法，其特征在于，所述可透光容器(1)为透明材料或半透明材料。

6.根据权利要求1所述的一种用于自动灯检机的灯检检测方法，其特征在于，所述光源(7)的光通过棱镜或透镜或镜子改变光线方向后对可透光容器(1)补光。

7.根据权利要求1所述的一种用于自动灯检机的灯检检测方法，其特征在于，所述光源(3)为条形。

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说　明　书

一种基于线阵相机的灯检检测方法

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技术领域

[0001]本发明属于制药设备检测技术领域，具体为一种基于线阵相机的灯检检测方法。背景技术

[0002]全自动灯检机用于制药厂生产的药品的可见异物检测。现有的灯检机针对液体药剂内部异物的检测基本均基于从瓶子底部打光，相机侧面拍照；或者瓶子背部打光，相机对面拍照的解决方案。这两种方案的优缺点分别如下：[0003]瓶子底部打光：光源照射到异物表面，异物会向外部反射光源，表现的图像特征比空白区域亮。该方案对微小异物和白块，纤毛等异物检出效果好。缺点是干扰太多和存在盲区。光源会在液体表面形成镜面效应，在液面晃动时，导致底部存在运动亮点；光源存在发散，无法控制刚好与瓶子直径一致，光源会扩展到周边瓶子，导致瓶子边界存在光干扰；由于是底部直接照射和液面的反射效应，成像一般是底部和液面附近高亮，而中间区域偏暗，这会导致液面附近和底部发白区域无法检测，中间区域又由于亮度不够，图像特征不够明显，导致漏检。

[0004]瓶子背部打光：光源穿透瓶子时，如果存在异物时，会遮挡部分光源，表现的图像特征比空白区域暗。该方案的优点是抗干扰能力强，对深色异物的检测效果好。缺点是对纤毛、小玻璃、白块等异物的检测效果不好，因为这些异物非常纤细或者近视透明，在背光下会存在腐蚀导致完全不可见，或者光源可以直接穿透，与周边区域的对比不明显，从而导致漏检。

发明内容

[0005]针对以上问题，本发明提供一种基于线阵相机的灯检检测方法，该方法基于线阵相机实现，用于检测液体内部异物。在检测微小异物、白块、纤毛、液面漂浮物等异物和抗光干扰上均优于现有的底光和背光检测方案，同时还可简化设备参数调试过程。[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于线阵相机的灯检检测方法，包括如下步骤：

[0007]1)光源的光照射到可透光容器上，使得可透光容器内的液体被光源照射到的区域发亮，形成液体发光源；利用液体发光源的光亮将可透光容器内其他液体区域照亮；[0008]2)使线阵相机的采集面与液体发光源错开，保持线阵相机与光源之间的间距固定不变；线阵相机与光源组成整体，相对可透光容器移动，通过线阵相机对可透光容器内被液体发光源照亮的区域进行图像扫描采集，实现异物特征图像获取。[0009]作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机与光源处于不同的高度位置。[0010]作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机与光源固定在同一安装件上，直线往复运动机构控制安装件沿着平行于瓶身的方向往复移动，通过线阵相机对可透光容器进行图像扫描采集。

[0011]作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机设置有多台，呈上下分布或呈水平

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分布。

作为本发明优选的一个实施例，所述可透光容器为透明材料或半透明材料。

[0013]作为本发明优选的一个实施例，所述光源的光通过棱镜或透镜或镜子改变光线方向后对可透光容器补光。

[0014]作为本发明优选的一个实施例，所述光源为条形。[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于：[0016]1.线阵相机，由于光源和相机位置固定不变，在光源亮度不变的情况下，采集到的图像亮度高度一致，而不会像面阵相机一样，由于光源衰减，在靠近光源的地方亮，离光源远的地方暗。基于线阵相机的解决方案不会存在因为图像过亮或者过暗而导致的异物特征丢失，可有效的消除漏检。

[0017]2.在图像亮度一致情况下，可以针对整张图设置全局检测参数，而不用分层、分区域设置不同的检测参数，可有效的简化灯检机参数设置过程，做到快速切换产品。[0018]3.整个瓶子任何区域均不存在光干扰和视场盲区，可有效提高异物检出率。附图说明

[0019]图1为本发明中线阵相机开始下降的示意图；[0020]图2为本发明中线阵相机开始上升的示意图；[0021]图中：1、可透光容器；2、液体发光源；3、光源；4、线阵相机；5、安装件。

具体实施方式

[0022]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的作用。

[0023]请参阅图1至图2，在一种具体的实施方式中，一种基于线阵相机的灯检检测方法，包括如下步骤：

[0024]1)光源3的光照射到可透光容器1上，使得可透光容器1内的液体被光源照射到的区域发亮，形成液体发光源2；利用液体发光源2的光亮将可透光容器1内其他液体区域照亮；如图1所示，液体发光源2为薄饼状，将可透光容器1内被液体发光源2上方和下方区域照亮。

[0025]2)使线阵相机4的采集面与液体发光源2错开，保持线阵相机4与光源3之间的间距固定不变；线阵相机4与光源3组成整体，相对可透光容器1移动，通过线阵相机4对可透光容器1内被液体发光源2照亮的区域进行图像扫描采集，实现异物特征图像获取。[0026]如图1-2所示，为了使得光源3的照射面不影响线阵相机4的扫描，作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机4与光源3处于不同的高度位置。[0027]如图1-2所示，为了使得线阵相机4扫描位置的光照亮度保持不变，作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机4与光源3固定在同一安装件5上，直线往复运动机构控制安装件5沿着平行于瓶身的方向往复移动，通过线阵相机4对可透光容器1进行图像扫描采集。[0028]为了提高采集准确度和提高采集效率，作为本发明优选的一个实施例，所述线阵相机4设置有多台，呈上下分布或呈水平分布。

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[0012]

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为了便于光线照射进入到可透光容器1的液体中，作为本发明优选的一个实施例，

所述可透光容器1为透明材料或半透明材料。[0030]作为本发明优选的一个实施例，所述光源3的光通过棱镜或透镜或镜子改变光线方向后对可透光容器1补光。

[0031]作为本发明优选的一个实施例，所述光源3为条形。采用条形光源可以使得可透光容器1内的液体形成厚度较薄的液体发光源，降低白色背景面积，提高检测范围。[0032]本发明的设计原理：[0033]如图1所示，待可透光容器是可以透光的玻璃或塑料瓶，里面装有液体；光源配套线阵相机使用，通常为长条形光源，如：条形LED光源，激光光源等。[0034]通常来说，线阵相机通过同轴光等技术使光源与相机CCD在同一竖直高度，在这种情况下，以玻璃瓶为例：当光源照射到玻璃外圆弧瓶壁上时，由于玻璃和液体的镜面效应，瓶壁上靠近中心的区域会反光、而边界区域却会折射光；这会造成采集到的图像是中间高亮，边界较黑的不均衡图像；且瓶子里面的异物是不可见的。因此，检测液体的常用方案是背部或者底部打光，少见基于线阵的解决方案。[0035]本专利实施方案：

[0036]光源采用高亮度光源，平行照射到可透光容器上，液体区域被光源照射的地方会高亮，自身就相当于是一个与瓶体直径一致的面光源(后面称呼为液体光源)。该液体光源会向上和向下照射光，其自身等效于在该区域安装了一个瓶体直径大小的面光源，被该液体光源照射到的异物会向外部反射光，表现为高亮特征。[0037]使线阵相机的光源和CCD不在同一竖直高度，而是错开一个高度；此时，线阵相机采集到的不再是中间高亮、边界黑的反光图像，而是液体光源照射的二次照射区域，该区域由于没有光源直接照射，且避开了瓶壁，所以光照均衡，无光干扰，适合检测微小异物。[0038]具体检测时采用灯检机通用的方案，旋转后急速停止，里面的异物在惯性作用下继续运动，采集2张以上的图像作对比，图像亮度不一样的地方即是异物。本专利中线阵相机与光源固定在同一块支撑板上，沿着平行于瓶身的方向运动，每运动一次即可采集到一张完整的瓶身图像，采集2张以上的图像，图像有亮暗变化的地方为异物。[0039]1.本专利检测目标的材质不局限于玻璃，所有能透光或半透光的材料，如：玻璃、塑料、薄膜制品等，均在本专利保护之列。[0040]2.本专利不限于液体药剂，检测目标的种类和行业不受，典型产品如：安瓿、口服液、玻璃大输液、塑料瓶大输液、软袋大输液、联排药水、各种水类饮料、酒类饮料、保健饮品等均在本专利保护之列。[0041]3.光源形状不受，各种形状、各种参数的光源均在本专利保护之列；[0042]4.光源控制方式不受，常亮、频闪、定时触发等各种光源控制方式均在本专利保护之列；

[0043]5.本专利不受光源颜色和波长，各种波长和光源颜色均在本专利保护之列；[0044]6.本专利不受线阵相机组合，如采用左右或上下分布多台线阵相机；或者单台、多台线阵相机成角度照射采图均在本专利保护之列；[0045]7.通过特殊的棱镜、透镜、或光学器件改变光源方向，最终实现与本方案一致的效果也在本专利保护之列；

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8.本专利的检测区域不受，液面，瓶底、瓶身的表面和内部异物均在本方案保

护范围之列。

[0047]9.无论相机、光源摆放在被检测物周围的任何位置、任何角度，只要实现本专利的同样或类似光照效果，也在本专利的保护之列。[0048]10.任何相机与光源搭配使用，根本原理依旧是光源与相机错位使用，使液体变为光源，同时搭配线阵相机运动采集图像的用法，均在本专利的保护之列。[0049]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0050]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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