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    　目前，啤酒生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越重視產(chǎn)品質(zhì)量，越來(lái)越多的企業(yè)在灌裝生產(chǎn)線上使用了各種自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，以期提高檢測(cè)的可靠性。傳統(tǒng)的灌裝線空瓶檢驗(yàn)方式是人工燈光檢測(cè)。但在現(xiàn)代高速灌裝線上，由于視覺(jué)疲勞等原因，僅靠傳統(tǒng)的人工類光檢測(cè)不能保證可靠性，而且啤酒瓶的兩個(gè)重要部位——瓶口和瓶底無(wú)法檢測(cè)，造成部分漏氣瓶和瓶底贓物瓶流入市場(chǎng)，給企業(yè)形象造成損害。

　　1 在線檢測(cè)基本情況

    　目前，國(guó)外基于圖像處理技術(shù)的空瓶在線檢測(cè)已相對(duì)成熟且有大量產(chǎn)品投放市場(chǎng)，如：德國(guó)的MIHO系統(tǒng)、HEUFT系統(tǒng)；美國(guó)INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的OMNIVISIONI系統(tǒng)。

    　當(dāng)前，我國(guó)多數(shù)啤酒生產(chǎn)廠家正在向每小時(shí)四萬(wàn)瓶以上的生產(chǎn)線方向發(fā)展，在這種速度下依靠人工檢測(cè)將變得異常困難，他們急需大量的空瓶在線檢測(cè)設(shè)備。而國(guó)外產(chǎn)品售價(jià)過(guò)高，并且維護(hù)困難，對(duì)于多數(shù)中小型啤酒廠而言門檻過(guò)高。

　　2 在線檢測(cè)的目標(biāo)確定

    　在參考國(guó)外各公司機(jī)型的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)前中國(guó)中小型企業(yè)的需要和技術(shù)力量，確定在線檢測(cè)的目標(biāo)：　

    　2.1 在線檢測(cè)模塊：
　　將瓶口、檢測(cè)瓶底作為基本模塊。內(nèi)、外壁檢測(cè)等附加模塊，可以預(yù)留。

    　2.2 在線檢測(cè)速度：
　　瓶頸64mm時(shí)為42000瓶/h。

    　2.3 瓶底檢測(cè)分辨率及剔除率：
    　無(wú)標(biāo)志和無(wú)磨損瓶：大小為2.5mm×2.5mm時(shí)，剔除率98%；大小為3.0mm×3.0mm時(shí)，剔除率99%。 有標(biāo)志、磨損、深色、色差瓶：大小為3.5mm×3.5mm時(shí)，剔除率98%；大小為4.0mm×4.0mm時(shí)，剔除率99%。可對(duì)混色瓶或深色瓶進(jìn)行處理。　

    3 在線檢測(cè)的方案確定

    　3.1 在線檢測(cè)的方案
    　方案1：直接購(gòu)買國(guó)外的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。此方案雖然開(kāi)發(fā)速度快，但機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)昂貴，并且以后每生產(chǎn)一臺(tái)都必須支付軟件注冊(cè)費(fèi)，能夠達(dá)到速度要求的現(xiàn)成視覺(jué)系統(tǒng)也幾乎不存在，該方案不可取。

    　方案2：采用分級(jí)控制系統(tǒng)，即以工業(yè)控制機(jī)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(tǒng)，完成圖像采集與圖像處理工作。
    　該方案由于開(kāi)發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)，不利于占領(lǐng)市場(chǎng)，并且該方案建立在算法已經(jīng)完全成熟的基礎(chǔ)上，因而，該方案被作為未來(lái)完善的方向而推遲采用。

    　方案3：采用圖像卡工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，并配以自我研制的控制軟件，考慮到處理速度的需要，需采用多系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。此方案從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、實(shí)用上看，比較適用中小企業(yè)，并且已有部分啤酒生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了成功的研究，故采用該方案。

    　3.2 在線檢測(cè)的工作流程

    　待檢測(cè)的空瓶由傳送帶送來(lái)，到達(dá)混瓶與色差補(bǔ)償光源位置時(shí)，該光源閃光，混瓶與色差傳感器對(duì)透射光進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)結(jié)果送色差補(bǔ)償電路以便對(duì)瓶底檢測(cè)時(shí)光源亮度進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)空瓶到達(dá)瓶底檢測(cè)位置時(shí)，在色差補(bǔ)償電路與攝像機(jī)光源同步電路的作用下，光源閃光且快門打開(kāi)，通過(guò)成像系統(tǒng)使攝像機(jī)成像。所成圖像經(jīng)圖像采集卡送入瓶底計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，處理后如有污物，則通過(guò)32路I/O卡送出剔除信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大，控制剔除機(jī)構(gòu)將該瓶推離傳送帶。當(dāng)空瓶進(jìn)入瓶口處理位置時(shí)，進(jìn)行瓶口處理，處理過(guò)程與瓶底基本相似。

　　瓶底處理總控管理計(jì)算機(jī)與瓶口處理文章來(lái)源華夏酒報(bào)計(jì)算機(jī)通過(guò)串口進(jìn)行狀態(tài)通訊，以保證系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。雙系統(tǒng)公用同一觸摸屏進(jìn)行顯示與操作，通過(guò)觸摸屏切換電路完成兩系統(tǒng)之間的切換工作。

    　3.3 瓶口（瓶底處理模塊）處理模塊的工作原理

    　3.3.1 瓶口檢測(cè)
    　我們通過(guò)特殊成像裝置，使閃光燈光線照射到瓶口密封面上并返回?cái)z像機(jī)。一個(gè)完好的平面反射光線應(yīng)為完整且光滑的圓環(huán)，若有破損，則圓環(huán)斷裂(貫通破損)或圓環(huán)出現(xiàn)內(nèi)凹(內(nèi)沿破損)或圓環(huán)出現(xiàn)外凸(外沿破損)，用戶可以通過(guò)設(shè)定三個(gè)極限值來(lái)定義斷裂、內(nèi)凹、外凸的大小。
　　系統(tǒng)通過(guò)將實(shí)際斷裂、內(nèi)凹、外凸的大小與設(shè)定值進(jìn)行比較以決定是否剔除。為了避免由于瓶子本向傾斜而造成的誤判，該模塊通過(guò)一定方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)瓶口位置自動(dòng)進(jìn)行跟蹤的功能。

    　3.3.2 瓶底檢測(cè)

    　首先對(duì)圖像采集卡得到的灰度圖像進(jìn)行二值化，通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)各個(gè)獨(dú)立污點(diǎn)計(jì)算其大小，將得到污點(diǎn)大小值與用戶設(shè)定允許污點(diǎn)大小值進(jìn)行比較，決定是否剔除。　

    　4 結(jié)論

    　利用圖像卡和多系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，很好地解決了缺陷啤酒瓶在線檢測(cè)問(wèn)題，且價(jià)格較底，能夠滿足大多數(shù)中小啤酒生產(chǎn)廠家的需要，同時(shí)取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。