专利摘要

本发明公开了一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法，包括如下步骤：（1）构建透射式照明成像系统，获取瓶盖缝隙区域照明检测图像；（2）利用区域标记算法，自动确定瓶盖区域；（3）利用canny边缘检测算法，得到瓶盖区域轮廓图，并利用生长式直线检测算法得到缝隙上边缘直线轮廓；（4）利用黑白二值化算法，确定缝隙下边缘直线轮廓，得到整个瓶盖缝隙像素区域；（5）利用像素-实际距离换算关系，得到估算的瓶盖缝隙宽度值。本发明利用透射式照明成像系统，能够有效避免材质光源反射特性对于检测图像的干扰，结合优化的视觉检测算法，准确的检测出瓶盖缝隙宽度轮廓，从而估算出瓶盖缝隙宽度的最大值。

权利要求

1. 一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）构建透射式照明成像系统；照明光源为LED面光源，利用其对瓶盖缝隙检测处进行照明，保证瓶盖缝隙照明均匀；将成像相机置于光源和瓶盖之后，获取瓶盖缝隙透射式照明的图像；

（2）对于步骤（1）获取得到的瓶盖缝隙透射式照明的图像，主要包括瓶盖的外部轮廓和缝隙轮廓；利用区域标记算法，自动寻找确定瓶盖区域，计算出瓶盖宽度的像素数，结合瓶盖实际宽度，确定该图像中像素数和实际长度关系；

（3）利用canny边缘检测算法，对瓶盖区域进行边缘检测，得到边缘轮廓二值化黑白图；利用生长式直线检测算法，从瓶盖下边缘一侧逐点估计缝隙上边缘直线轮廓；

（4）利用黑白二值化算法，确定缝隙下边缘直线轮廓，进而确定瓶盖缝隙像素区域，用像素区域中最大宽度距离作为缝隙宽度估计值；利用（2）中得到像素-距离对应关系，估计出实际的缝隙宽度值；

（5）重复（1）-（4）步骤，构建对称的照明成像结构，检测瓶盖另外一面的缝隙宽度值。

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器视觉检测中的图像处理技术，尤其涉及一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法。

背景技术

随着工业流水生产线自动化技术的发展，大量的瓶盖封装产品需要进行产品质量的检测。其中瓶盖缝隙宽度是产品封装是否合格的重要标准，针对此提出了很多方法来实现瓶盖缝隙宽度的检测，来控制工业产品的成品率。

现有的瓶盖缝隙宽度检测方法，主要包括人工检测和机器视觉检测。人工检测需要生产线工人在线时刻来观察瓶盖缝隙情况，不仅需要花费很大的人力成本，不能够做到无间歇检测，而且检测准确率受到人眼主观感受的影响，准确率较低，整体自动化水平不足。机器视觉检测是逐渐发展起来检测方法，其中常用的为反射式照明成像系统对瓶盖缝隙区域进行照明，利用缝隙处的光照图像特性，并结合视觉图像处理算法来进行缝隙宽度估算。但是反射式照明成像系统容易受到瓶体和瓶塞材料反光特性的影响，影响自动化缝隙宽度算法的精度，误检率较高。如何实现快速、准确的瓶盖缝隙宽度估算是该领域的重要问题。

发明内容

本发明提出一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法，能够实现准确快速的自动化瓶盖缝隙宽度估算检测。

本发明构建了透射式照明成像系统，利用视觉图像处理算法，提出了一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算的方法，其主要思路是：

1. 利用LED面光源对瓶盖缝隙处进行透射式照明，有效的表现出来缝隙宽度轮廓，同时透射式照明避免了瓶盖和瓶体材质对于照明光线反光特性对于检测结果的影响，提高了算法估计的稳定性和准确性。

   2. 利用机器视觉算法，利用生长式直线检测算法和二值化直线检测算法，有效寻找出缝隙上下轮廓边缘走向，结合实际尺寸和图像像素的对应关系，准确估计瓶盖上下轮廓的宽度，最终利用最大缝隙宽度处作为瓶盖缝隙检测宽度。

   一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法，包括如下步骤：

（1）构建透射式照明成像系统。照明光源为LED面光源，利用其对瓶盖缝隙检测处进行照明，保证瓶盖缝隙照明均匀。将成像相机置于光源和瓶盖之后，获取瓶盖缝隙透射式照明的图像。

（2）对于步骤（1）获取得到的瓶盖缝隙透射式照明的图像，主要包括瓶盖的外部轮廓和缝隙轮廓。利用区域标记算法，自动寻找确定瓶盖区域，计算出瓶盖宽度的像素数，结合瓶盖实际宽度，确定该图像中像素数和实际长度关系。

（3）利用canny边缘检测算法，对瓶盖区域进行边缘检测，得到边缘轮廓二值化黑白图。利用生长式直线检测算法，从瓶盖下边缘一侧逐点估计缝隙上边缘直线轮廓。

（4）利用黑白二值化算法，确定缝隙下边缘直线轮廓，进而确定瓶盖缝隙像素区域，用像素区域中最大宽度距离作为缝隙宽度估计值。利用（2）中得到像素-距离对应关系，估计出实际的缝隙宽度值。

（5）重复（1）-（4）步骤，构建对称的照明成像结构，检测瓶盖另外一面的缝隙宽度值。

本发明构建了透射式的照明成像系统，结合视觉图像边缘检测和直线检测算法，实现了快速准确的瓶盖缝隙宽度估算。在本发明中，只要在搭建好的系统中采集到瓶盖缝隙的透射照明图像，利用所提出的算法即可快速准确的估算出瓶盖缝隙宽度，能够满足在线实时检测要求。本发明可应用于工业生产线自动化质量检测等领域。

附图说明

图1为透射式照明成像系统装置结构图；

图2为相机获取的瓶盖缝隙照明图片；

图3为瓶盖缝隙上线轮廓直线检测结果；

图4为瓶盖缝隙轮廓区域检测结果；

图5为瓶盖缝隙宽度估算结果。

具体实施方式

利用本发明方法可以对瓶盖缝隙宽度进行准确估算，透射式照明成像系统装置结构如图1所示。利用透射式照明，可以很好的反映出瓶盖外部轮廓和瓶盖缝隙的轮廓，消除了材质反光特性对视觉处理图的影响。同时，正反面对称成像系统，可以对瓶塞全方位的宽度进行有效的估计。

一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法，包括如下步骤：

（1）、如图1所示，构建透射式照明成像系统。照明光源为LED面光源，利用其对瓶盖缝隙检测处进行照明，保证瓶盖缝隙照明均匀，如图2所示，将成像相机置于光源和瓶盖之后，获取瓶盖缝隙透射式照明的图像。

（2）对于步骤（1）获取得到的瓶盖缝隙透射式照明的图像，主要包括瓶盖的外部轮廓和缝隙轮廓。利用区域标记算法，自动寻找确定瓶盖区域，计算出瓶盖宽度的像素数，结合瓶盖实际宽度，确定该图像中像素数和实际长度关系。

（3）利用canny边缘检测算法，对瓶盖区域进行边缘检测，得到边缘轮廓二值化黑白图。利用生长式直线检测算法，从瓶盖下边缘一侧逐点估计缝隙上边缘直线轮廓，如图3所示。

（4）利用黑白二值化算法，确定缝隙下边缘直线轮廓，如图4所示，进而确定瓶盖缝隙像素区域，用像素区域中最大宽度距离作为缝隙宽度估计值。利用（2）中得到像素-距离对应关系，估计出实际的缝隙宽度值，如图5所示。

（5）重复（1）-（4）步骤，构建对称的照明成像结构，检测瓶盖另外一面的缝隙宽度值。

一种利用透射式照明成像系统的瓶盖缝隙宽度估算方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。