1 在(zai)線檢測基本(ben)情況

    　目前，國外基于圖(tu)像處理技術(shu)的空瓶在線檢測已相(xiang)對(dui)成熟(shu)且有大量產品投放市場(chang)，如：德(de)國的MIHO系統、HEUFT系統；美國INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的OMNIVISIONI系統。

    　當前(qian)，我(wo)國多數啤酒生產(chan)(chan)廠家(jia)正在向每(mei)小(xiao)時四萬瓶以上的生產(chan)(chan)線(xian)方向發展，在這種速(su)度下依靠人工(gong)檢(jian)測將變(bian)得異常(chang)困(kun)難(nan)，他們急需大(da)量的空瓶在線(xian)檢(jian)測設(she)備。而國外產(chan)(chan)品售價過高(gao)，并且(qie)維護困(kun)難(nan)，對于多數中小(xiao)型啤酒廠而言(yan)門(men)檻過高(gao)。

　　2 在線檢測的目標確定

    　在參(can)考國(guo)外(wai)各(ge)公(gong)司(si)機型的(de)基礎(chu)上(shang)，分析(xi)當前中國(guo)中小型企業(ye)的(de)需要(yao)和技術力量，確定(ding)在線檢測的(de)目標：　

    　2.1 在線檢測模塊：
　　將瓶口、檢測瓶底作為基(ji)本模(mo)塊。內(nei)、外壁檢測等附(fu)加模(mo)塊，可以(yi)預留(liu)。

    　2.2 在線檢測速度：
　　瓶頸64mm時(shi)為(wei)42000瓶/h。

    　2.3 瓶底檢測分辨率及剔除率：
    　無標志和無磨損瓶(ping)(ping)：大(da)(da)(da)小為(wei)(wei)2.5mm×2.5mm時(shi)(shi)，剔(ti)除(chu)率98%；大(da)(da)(da)小為(wei)(wei)3.0mm×3.0mm時(shi)(shi)，剔(ti)除(chu)率99%。 有標志、磨損、深色(se)(se)、色(se)(se)差瓶(ping)(ping)：大(da)(da)(da)小為(wei)(wei)3.5mm×3.5mm時(shi)(shi)，剔(ti)除(chu)率98%；大(da)(da)(da)小為(wei)(wei)4.0mm×4.0mm時(shi)(shi)，剔(ti)除(chu)率99%。可對(dui)混色(se)(se)瓶(ping)(ping)或(huo)深色(se)(se)瓶(ping)(ping)進行處(chu)理(li)。　

    3 在線(xian)檢測的方案(an)確(que)定(ding)

    　3.1 在線檢測的方案
    　方案(an)1：直接購買國外的機器視(shi)覺系(xi)統，在該(gai)系(xi)統的基礎上進行二次開發。此(ci)方案(an)雖然開發速度快(kuai)，但機器視(shi)覺系(xi)統昂貴，并且以(yi)后每生產一臺都必須支付軟(ruan)件注冊費，能夠(gou)達(da)到速度要求的現(xian)成視(shi)覺系(xi)統也(ye)幾乎不存在，該(gai)方案(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。
    　該方案(an)(an)由于(yu)(yu)開發周期過長(chang)，不利于(yu)(yu)占領市場，并且該方案(an)(an)建立在(zai)算(suan)法已經完(wan)全成(cheng)熟的(de)基礎上，因而(er)，該方案(an)(an)被作為未來完(wan)善(shan)的(de)方向而(er)推遲采用。

    　方案3：采(cai)用圖像卡工業控制計算機，并(bing)配以(yi)自我研(yan)制的控制軟(ruan)件，考(kao)慮到處理速(su)度(du)的需(xu)要，需(xu)采(cai)用多系統(tong)的工業控制計算機。此方案從經濟、技術、實用上看，比較適用中小企業，并(bing)且已有(you)部分啤酒生(sheng)產企業進(jin)行(xing)了成功的研(yan)究，故采(cai)用該方案。

    　3.2 在(zai)線(xian)檢測的工作流程

 ;   　待(dai)檢測的空(kong)(kong)瓶(ping)(ping)由傳送帶(dai)送來，到達混瓶(ping)(ping)與色差(cha)補償光(guang)源位(wei)置(zhi)時(shi)(shi)，該光(guang)源閃光(guang)，混瓶(ping)(ping)與色差(cha)傳感器(qi)對透射光(guang)進(jin)行(xing)檢測，并把檢測結果送色差(cha)補償電(dian)路以便對瓶(ping)(ping)底(di)檢測時(shi)(shi)光(guang)源亮度進(jin)行(xing)補償。當空(kong)(kong)瓶(ping)(ping)到達瓶(ping)(ping)底(di)檢測位(wei)置(zhi)時(shi)(shi)，在色差(cha)補償電(dian)路與攝像(xiang)(xiang)機光(guang)源同步(bu)電(dian)路的作用下(xia)，光(guang)源閃光(guang)且快門打開，通(tong)過成像(xiang)(xiang)系統使攝像(xiang)(xiang)機成像(xiang)(xiang)。所成圖(tu)像(xiang)(xiang)經圖(tu)像(xiang)(xiang)采集卡送入(ru)瓶(ping)(ping)底(di)計算機進(jin)行(xing)處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)后如有(you)污(wu)物，則通(tong)過32路I/O卡送出剔除信號(hao)，該信號(hao)經放大(da)，控(kong)制剔除機構將該瓶(ping)(ping)推離傳送帶(dai)。當空(kong)(kong)瓶(ping)(ping)進(jin)入(ru)瓶(ping)(ping)口處(chu)理(li)(li)位(wei)置(zhi)時(shi)(shi)，進(jin)行(xing)瓶(ping)(ping)口處(chu)理(li)(li)，處(chu)理(li)(li)過程與瓶(ping)(ping)底(di)基本相似。

　　瓶(ping)底處(chu)(chu)理總控管理計算(suan)機(ji)與瓶(ping)口處(chu)(chu)理本文主要來源(yuan)神州酒報計算(suan)機(ji)通過串口進行(xing)狀(zhuang)態通訊，以保證(zheng)系統協(xie)調工(gong)作(zuo)(zuo)。雙(shuang)系統公用同(tong)一觸摸屏進行(xing)顯(xian)示與操作(zuo)(zuo)，通過觸摸屏切換電路完成兩系統之(zhi)間的切換工(gong)作(zuo)(zuo)。

  ;  　3.3 瓶(ping)口（瓶(ping)底(di)處理(li)模塊）處理(li)模塊的工作原理(li)

    　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。
　　系統(tong)通過(guo)將實(shi)際斷裂、內(nei)凹、外凸的大(da)小與設定(ding)值進行比較以(yi)決定(ding)是否剔(ti)除。為(wei)了(le)避免由于瓶(ping)子本向(xiang)傾斜而(er)造(zao)成的誤判，該模塊(kuai)通過(guo)一定(ding)方法(fa)實(shi)現(xian)了(le)對瓶(ping)口(kou)位置自動進行跟(gen)蹤的功能。

    　3.3.2 瓶底檢(jian)測

    　首先對(dui)圖像采集卡得到的(de)灰度(du)圖像進(jin)行二值(zhi)化，通過統(tong)計方法，對(dui)各個(ge)獨立污點計算其大小，將得到污點大小值(zhi)與用戶(hu)設定允許污點大小值(zhi)進(jin)行比(bi)較，決(jue)定是(shi)否剔(ti)除。　

    　4 結論(lun)

    　利用圖像卡和多系統的(de)工業控制計算機，很好(hao)地解(jie)決了缺陷啤(pi)酒(jiu)瓶在線檢(jian)測(ce)問題，且價格(ge)較底，能(neng)夠滿足大多數中(zhong)小啤(pi)酒(jiu)生產廠家的(de)需要，同時取得(de)較好(hao)的(de)經濟效益。