一种具有背景变换的通用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，具体为一种具有背景变换的通用灯检机构及灯检方法。

背景技术

由于生产工艺以及封装技术的原因，在灌装过程中，药瓶中可能含有玻璃碎屑、铝屑、橡皮屑、毛发、纤维等可见异物，当异物随药液注入人体血液后，可能导致循环障碍，或者因组织缺氧、静脉炎、水肿等严重后果。

药瓶灯检设备是用于自动检测输液瓶内异物的设备，主要通过检测相机配合光源照射对输液瓶内异物进行拍照检测，主要部件包括用于输送药瓶的检测大盘，用于旋转药瓶的旋瓶机构；设置在检测大盘上的图像采集组件；设置在检测大盘周围的用于对药瓶进行补光的光源系统；其中检测大盘旋转运动，带动药瓶呈环形移动，检测大盘底部安装有旋瓶机构，驱动药瓶进行自转，使得药瓶在自转过程中进行异物检测，确保检测全面性和准确性。可以参考本公司之前申请的专利：一种输液瓶异物及泄漏一体式检测设备。

药瓶灯检设备中，传统的基于底光和基于背光的打光方式很难同时满足多种样品检测的需求：黑色异物不反光，在底光下为黑色，无法检测；半通明、白色异物光容易穿透，在背光下与背景颜色接近，检测效果不佳。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种具有背景变换的通用灯检机构，通过光源和背景面板的组合，实现背光模式、底光模式及低光背光组合等模式，可以满足多种检测成像的需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有背景变换的通用灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体，所述光源系统包括光源和可变换颜色的背景板；所述光源位于背景板和瓶体之间的上方；所述光源的发光面朝下；所述背景板的正面朝向瓶体；所述图像采集组件包括对准瓶体的相机。

作为上述技术方案的进一步改进：所述背景板正面为可变换颜色的电子屏。

作为上述技术方案的进一步改进：所述背景板为墨水屏。

作为上述技术方案的进一步改进：所述光源为条形光源。

作为上述技术方案的进一步改进：所述背景板为多颜色可更换的卡片。

作为上述技术方案的进一步改进：所述背景板正反面可调换，一面为深色系，另一面为浅色系。

采用上述具有背景变换的通用灯检机构进行灯检的方法，包括如下步骤：

当检测黑色或细小异物或瓶底异物时，将背景板调整为白色，使得光源发出的一部分光散射到背景板上，再通过背景板反射到瓶体上，形成背光效果，使得异物成像暗于背景；

当检测浅色异物或全瓶身检测时，将背景板调整为黑色，使得光源发出的一部分光被背景板吸收，形成黑色背景且带有底光的效果，使得异物成像亮于背景；

当同时检测透光与不透光异物时，将背景板调整为灰色，使得光源发出的一部分光散射到背景板上，再通过背景板反射到瓶体上，使得瓶体形成低背光效果，使得透光异物亮于背景，不透光异物暗于背景；

当异物有颜色时，改变背景板的颜色与异物颜色色系相反，凸显异物特性。

本发明创造的有益效果为：

1、本发明提出了一种具有背景变换的通用灯检机构及灯检方法，该系统鲁棒性高，在不更换光源的前提下，通过调节背景板，可以实现底光与背光之间的平滑过渡，用户可以根据药液颜色，成分等特性，仅仅更换背景板，即可实现其最优的检测方案。

2、该方案与墨水屏等不直接发光的电子背景板组合后，通过切换背景颜色，可以实现底光、背光、等多种效果合一的检测系统。该系统减少更换光源的时间，且检测方案多模式，鲁棒性高，可以满足多种需求，极大地提高了灯检机的便捷性、适应能力及操控性能。

3、该光源系统背景板颜色可以实现调节更换，检测时，可以实现白背景板、黑背景板、白背景板和黑背景板交替等取图模式，根据实际情况选择合适的取图方式，能更好地捕捉异物特征，结合白色背景板取图和黑色背景板取图分析，能够更好区分和检测异物。

4、该光源系统可以实现背光效果，黑边少且光照均匀，图像显示效果比背光更好，减少盲区，同时可以实现更小异物的检测。

5、该光源系统可以实现底光效果，且光照区域更广更均匀，减少盲区，效果优于低光效果。

6、该光源系统方案可以随意调整位置及设计长度，满足不同规格不同位置。

7、通过摆放合适位置可以减少液面区域干扰，实现液面下漂浮物等异物的检测。

8、该光源系统调节方便，不需要更换光源，只需要调节背景板就可以实现底光与背光的成像效果切换。

附图说明

图1为本发明灯检方法采用白色背景板的结构示意图；

图2为本发明灯检方法采用黑色背景板的结构示意图；

图3为背景板为白色时的250ml玻璃瓶大输液成像效果图；

图4为背景板为黑色时的250ml玻璃瓶大输液成像效果图。

图中：1、光源；2、背景板；3、瓶体；4、相机；5、第一光束；6、第二光束；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1-2所示，在一种具体的实施方式中，一种具有背景变换的通用灯检机构，包括处于光源系统和图像采集组件之间的瓶体3，所述光源系统包括光源1和可变换颜色的背景板2；所述光源1位于背景板2和瓶体3之间的上方；所述光源1的发光面朝下；所述背景板2的正面朝向瓶体3；所述图像采集组件包括对准瓶体3的相机4。

其中光源系统安装在旋转大盘的外围位置，图像采集组件安装在旋转大盘上；旋转大盘拨动瓶体3旋转，图像采集组件和光源系统同步移动，对准瓶体3进行图像采集。

在上述实施例的基础上进一步优化：所述背景板2正面为可变换颜色的电子屏。电子屏优先采用非发光电子屏；通过电子屏实现自动调整背景颜色，如白色、黑色、灰色等等，自动根据检测需求调整颜色，实现自动控制。

在上述实施例的基础上进一步优化：所述背景板2为墨水屏。电子墨水是一种革新信息显示的新方法和技术。像多数传统墨水一样，电子墨水和改变它颜色的线路是可以打印到许多表面的，从弯曲塑料、聚脂膜、纸到布。和传统纸差异是电子墨水在通电时改变颜色，并且可以像传统屏幕那样显示变化的图像。

在上述实施例的基础上进一步优化：所述光源1为条形光源。

在上述实施例的基础上进一步优化：所述背景板2为多颜色可更换的卡片。采用卡片结构，根据需要更换不同颜色卡片来实现背景板颜色的调整。

在上述实施例的基础上进一步优化：所述背景板2正反面可调换，一面为深色系，另一面为浅色系。背景板2可以通过转轴安装，旋转转轴时可以实现背景板2的正反两面翻转。

采用具有背景变换的通用灯检机构进行灯检的方法，包括如下步骤：

当检测黑色或细小异物或瓶底异物时，将背景板2调整为白色，使得光源1发出的一部分光散射到背景板2上，再通过背景板2反射到瓶体3上，形成背光效果，使得异物成像暗于背景；

当检测浅色异物或全瓶身检测时，将背景板2调整为黑色，使得光源1发出的一部分光被背景板2吸收，形成黑色背景且带有底光的效果，使得异物成像亮于背景；

当同时检测透光与不透光异物时，将背景板2调整为灰色，使得光源1发出的一部分光散射到背景板2上，再通过背景板2反射到瓶体3上，使得瓶体3形成低背光效果，使得透光异物亮于背景，不透光异物暗于背景；

当异物有颜色时，改变背景板2的颜色与异物颜色色系相反，凸显异物特性。

本发明具体工作原理：

如图1所示，其中，光源1是条形光源，侧面是背景板2，背景板2可以呈现不同颜色（常用为白色和黑色），条形光源与背景板通过支架固定，光源1发光方向与液面方向成90度，形成光源系统。中间是待检测瓶体3，右边是相机4，用于采集样品图像。

该光源系统的背景板可以是电子式的。通过软件控制，检测过程中可以实现白色背景板采集、黑色背景板采集、黑白背景板交替采集等多种取图模式，取图模式可以自由切换，能够更好地捕捉异物特性，更加准确地区分和检测异物。

当背景板为白色时，如图1、3所示，共有两束光照射到瓶体4上，由光源1直射到瓶体4的光束是光源散射形成，另一部分光是由光源1散射到背景板2上再通过背景板反射形成。此时，两部分光束组合在一起，效果等效于背光，异物成像较暗于背景，瓶底无盲区，同时细小物体成像效果优于普通背光，可以检测更细小的异物；

当背景板为黑色时，如图2、4所示，光源1照射到黑色背景板被吸收，只有光源1散射光束直接照射到瓶体4上。此时，光源系统等效底光，异物成像较亮于背景，与普通低光光源对比，该系统光源位于液面以下，光照范围更广，四周光照均匀，图像干扰更少，降低误判率，光照区域增大，减小盲区，减少漏检率；

当背景板为灰色时，该光源系统相当于背光和低光的组合，透光异物成像较亮于背景，不透光异物较暗于背景，该系统可以同时检测透光异物与不透光异物；

当待检品有颜色时，可以通过改变背景板的颜色，凸显异物特性，满足不同样品检测需求。

光源背景板也可以是机械式的，一套系统配置有多种颜色的卡片式背景板，用户检测不同溶剂时，更换对应颜色的卡片即可：检测深色异物时使用白色卡片，检测浅色异物时使用黑色卡片。

本专利的保护点：

1. 本专利打光方式与待检样品液面成90度，光源不同位置、角度均在本专利保护之列；

2. 本专利背景板与是重要组合部分，不同颜色，不同材质的背景板均在本专利保护之列；

3. 本专利取图模式是多样性的，多模式切换取图均在本专利保护之列；

4. 本专利光源可以是一个或者多个的组合，不同光源组合均在本专利保护之列；

5．本专利光源的波长，颜色不受限制，各种参数的光源均在本专利保护之列；

6. 任何通过更换背景板颜色，使同样的溶剂呈现不同光照效果的方式，均在本专利保护之列；

7. 通过电子背景板动态切换颜色，实现相同光源，采集多套光照效果图像的方法，均在本专利保护之列。

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。