基于组合光源的异物灯检机构及灯检方法

技术领域

本发明属于药瓶检测设备技术领域，具体为一种基于组合光源的异物灯检机构及灯检方法。

背景技术

灯检机用于制药厂生产溶剂的内部可见异物检测。为保证溶剂的检测效果，一台灯检机上通常分布有多个检测工位，每个检测工位检测不同位置或者不同类别的缺陷或异物。在实际应用中，背光在检测有色异物上效果较好；条光则在检测白色或半透明异物上效果较好。

为保证检测效果，通用方法是设置多个不同的检测工位，每个工位采用不同的光照方式。如果每个工位均能设置多套光源系统，采集多套不同光源下的溶剂成像，将对灯检机检测效果会有较大提升。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种基于组合光源的异物灯检机构及灯检方法，该方法在单工位上实现了不同类型缺陷检测的全覆盖，可提高溶剂内部异物的检出率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于组合光源的异物灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体，所述光源系统包括上光源、背光源；所述上光源位于背光源和瓶体之间的上方；所述上光源的发光面朝下；所述背光源发光面朝向瓶体；所述图像采集组件包括对准瓶体的相机；所述背光源前方设置有吸光板。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上光源的发光面高度低于瓶体的液面高度；或所述上光源与瓶体之间设置有遮光板且遮光板的下端低于瓶体内液面高度。

所述上光源为条形或弧形光源。

所述吸光板为深色。

所述吸光板为半透明板。

采用所述的基于组合光源的异物灯检机构进行灯检的方法，包括如下步骤：

调节上光源的高度位置，使得上光源的发光面高度低于溶液的液面高度；或者增设遮光板，调节遮光板的高度位置，使得无光照射到溶液液面，同时确保瓶身的检测区域与遮光板之间无遮挡；

当检测白色或半透明异物时，打开上光源，关闭背光源，使得上光源的散光被吸光板吸收，在瓶体内形成黑色背景，凸显出白色与半透明异物，相机采集图像；

当检测有色异物时，关闭上光源，打开背光源，使得背光源发出的光穿透吸光板后照射到瓶体，在瓶体内形成背光效果，凸显出有色异物，相机采集图像；

控制上光源、背光源交替亮起，相机前一帧采集上光源亮时的图像，下一帧采集背光源亮时的图像，依次交替循环完成采集。

本发明创造的有益效果为：

1.单工位下背光源、上光源分别成像和检测一次，实现不同类别异物检测的全覆盖；

2.单工位下集成了上光源、背光检测，在保证检测效果的同时，可以减少检测工位，能简化机械机构，缩减成本；

3.单工位下背光源、上光源分别成像和检测一次，在有限的工位下，能增加检测次数，可提高异物检出率。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为采用本发明实现10ml口服液瓶背光下成像图；

图3为采用本发明实现10ml口服液瓶上光源成像图。

图中：1、上光源；2、背光源；3、瓶体；4、相机；5、遮光板；6、吸光板；7、异物。

具体实施方式

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限制作用。

请参阅图1所示，在一种具体的实施方式中，一种基于组合光源的异物灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体3，所述光源系统包括上光源1、背光源2；所述上光源1位于背光源2和瓶体3之间的上方；所述上光源1的发光面朝下；所述背光源2发光面朝向瓶体3；所述图像采集组件包括对准瓶体3的相机4；所述背光源2前方设置有吸光板4。

本实施例中，一种基于组合光源的异物灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体3，所述光源系统包括上光源1、背光源2；所述上光源1位于背光源2和瓶体3之间的上方；所述上光源1的发光面朝下；所述背光源2发光面朝向瓶体3；所述图像采集组件包括对准瓶体3的相机4；所述背光源2前方设置有吸光板4；所述上光源1的发光面高度低于瓶体3的液面高度。

本实施例中，一种基于组合光源的异物灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体3，所述光源系统包括上光源1、背光源2；所述上光源1位于背光源2和瓶体3之间的上方；所述上光源1的发光面朝下；所述背光源2发光面朝向瓶体3；所述图像采集组件包括对准瓶体3的相机4；所述背光源2前方设置有吸光板4；所述上光源1与瓶体3之间设置有遮光板5且遮光板5的下端低于瓶体3内液面高度。

在上述实施例中进一步优化如下：

所述上光源1为条形或弧形光源。

所述吸光板4为深色。

所述吸光板4为半透明板。

采用所述的基于组合光源的异物灯检机构进行灯检的方法，包括如下步骤：

调节上光源1的高度位置，使得上光源1的发光面高度低于溶液的液面高度；或者增设遮光板5，调节遮光板5的高度位置，使得无光照射到溶液液面，同时确保瓶身的检测区域与遮光板之间无遮挡；

当检测白色或半透明异物时，打开上光源1，关闭背光源2，使得上光源1的散光被吸光板4吸收，在瓶体3内形成黑色背景，凸显出白色与半透明异物，相机4采集图像；

当检测有色异物时，关闭上光源1，打开背光源2，使得背光源2发出的光穿透吸光板4后照射到瓶体3，在瓶体3内形成背光效果，凸显出有色异物，相机4采集图像；

控制上光源1、背光源2交替亮起，相机4前一帧采集上光源1亮时的图像，下一帧采集背光源2亮时的图像，依次交替循环完成采集。

本发明具体工作原理：

本专利发明了一种单工位下基于条形光源和背光源的组合异物检测方法；条形光源即上光源1亮时，检测白色或半透明异物、背光源2亮时，检测有色异物。

该方法在单工位上实现了不同类型缺陷检测的全覆盖，可提高溶剂内部异物的检出率。

本专利光学系统的组成如图1所示，系统由相机4、瓶体2、光源系统组成。光源系统包括了上光源1、背光源2、遮光板5、吸光板6；光源系统发出的光，照射到瓶体上；相机在瓶体的背部接收溶剂影像；溶剂内部含有异物的区域，会存在影像的亮度变化。

本专利的核心是光源系统，光源系统由背光源2、上光源1、遮光板5、吸光板6块组成。

上光源1的发光面向下，高于发光面的区域无光直接照射，比其它区域成像黑；上光源1的发光面高度需要低于溶剂瓶的液面高度。背光源2透视穿过溶剂瓶，溶剂瓶内部的有色异物会遮挡部分光源，相机成像上相对于其它区域偏黑。

如图3所示，在背光源2前面设置有半透明的深色吸光板。上光源亮时，余光照射到吸光板，光源强度较弱，在黑背景下，大部分会被吸光板吸收；同时，光的照射方向向下，余光被吸光板再次反射后，照射到瓶体上的光可以忽略不计，此时，可检测白色或半透明异物。

如图2所示，背光亮时，由于背光采用高亮光源，背光在穿透吸光板后还有余力，能继续穿透瓶体，此时，可检测有色异物。

相机采用高速相机，结合光源通道切换后，前一帧采集条光亮时的图像，下一帧采集背光亮时的图像，依次交替循环。

本专利保护点：

1)专利不限于液体药液，检测目标的种类和行业不受限制，典型产品如：安瓿水针剂、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。

2)本专利的吸光板不受材料、类别限制，任何半透明的有色材料均在本专利保护之列；

3)本专利光源向下照射效果最优，任何光源有效发光面低于液面且向下照射，以避开液面干扰的光照布局均在本专利保护之列；

4)背光与条光的任意组合方案，通过有色吸光板实现背光下图像白背景，条光下图像黑背景的解决方案，均在本专利保护之列。

本专利的背光、条光不受材料、形状、功率、波长、遮挡等限制。

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。

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。