瓶装液体异物检测装置及检测方法与流程

本公开涉及视觉检测，具体地，涉及一种瓶装液体异物检测装置及检测方法。

背景技术：

1、瓶装液体在生产、罐装和封口等工序中有混入碎玻璃和胶塞片等异物的风险，这些异物影响用药和饮用安全，因此有必要对瓶内异物进行检测。

2、在一些检测方式中，通过水平转动的回转盘依次夹持瓶体，同时使瓶体在回转盘上径向自旋并带动瓶体内液体一起旋转。当瓶体自旋急停时，瓶内液体在惯性下继续旋转，此时液体中异物的运动轨迹被与回转盘随动的相机抓拍，通过对系列图像的对比可检出液体内异物。然而这种检测方式只能适用于规则的圆柱型密封瓶体，同时液体旋转时，液面有漩涡，几乎无法检出漂浮异物。

3、另一些检测方式中，采用翻转盘连接机械手实现瓶体倒置，而安装在摆动支架上的相机则与翻转盘随动抓拍。这种检测方式尽管一定程度上克服了对瓶体形状的要求，但瓶体始终在翻转及运动中，液面晃动剧烈，没有稳定的状态，无法检出漂浮异物。同时上述两种检测方式的瓶体和相机分别设置在两个不同的运动构件上，瓶体是设置在单向转动的旋转盘或翻转盘上，相机和光源设置在往复运动的随动部件上，其同步性极大地影响检测精度。此外上述两种检测方均采用相机随动拍摄的方式，即相机跟随一个瓶体短暂拍摄一段时间后，需要迅速回位以跟随后一瓶体，这使得相机对一个对象的拍摄与检测时间的较短，同时瓶体一直在快速运动中，液面不稳定，限制了检测的精度。

4、再一些检测方式中，相机不随瓶体移动，而是在固定位置拍摄瓶体通过相机时的图像或抓拍倒置瓶体时异物在瓶内运动的图像。然而这种检测方式，由于瓶体相对于相机是运动的，无法有效地应用图像差影法比对方法识别与跟踪异物，检出率较低。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种瓶装液体异物检测装置及检测方法。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种瓶装液体异物检测装置包括：摆动机构、第一相机和第一光源，其中：

3、所述摆动机构设置有用于夹持瓶体的夹持机构，且所述摆动机构配置为使得夹持在所述夹持机构上的所述瓶体能够在竖直面内往复摆动；

4、所述第一相机和所述第一光源均设置在所述摆动机构上，且在所述瓶体摆动的过程中，所述瓶体、所述第一相机和所述第一光源的相对位置始终保持不变。

5、可选地，所述夹持机构沿所述瓶体的传送方向间隔设置有多个，所述摆动机构上设置有多个第一相机和第一光源，每个所述第一相机用于对至少一个所述瓶体进行检测。

6、可选地，所述摆动机构包括固定架、驱动电机和摆动架，所述驱动电机设置在所述固定架上用于驱动所述摆动架整体上相对于所述固定架摆动，所述夹持机构、所述第一相机和所述第一光源均设置在所述摆动架上。

7、可选地，所述第一相机和所述第一光源分别设置在所述夹持机构的沿传送方向的两侧。

8、可选地，所述夹持机构包括设置在沿所述瓶体传送方向两侧的平移装置以及分别设置在两侧所述平移装置上的第一夹持件和第二夹持件，所述平移装置用于驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件相互靠近以夹持所述瓶体或者相互远离以松开所述瓶体。

9、可选地，所述检测装置还包括振动器，所述振动器设置在所述摆动机构上，用于使所述摆动机构产生振动。

10、可选地，所述检测装置还包括沿所述瓶体的传送方向延伸设置且位于所述夹持机构下方的输送带，所述检测装置还包括设置在所述输送带延伸方向两端的分别与所述输送带对接的上瓶机构和下瓶机构。

11、可选地，所述检测装置还包括用于驱动夹持在所述夹持机构上的所述瓶体与所述输送带离合的驱动装置，所述驱动装置为与所述夹持机构连接的第一升降装置或者与所述输送带连接的第二升降装置。

12、根据本公开实施例的第二方面，提供一种瓶装液体异物检测方法，采用上述任意一项的瓶装液体异物检测装置，所述检测方法的步骤包括：

13、使瓶体在摆动机构的带动下按照预设摆动方向、预设摆动角度和预设摆动速度进行摆动；

14、第一相机获取摆动过程中在第一光源照射下的多帧瓶体图像。

15、可选地，在顺时针或者逆时针的摆动方向下，且在10°～85°的摆动角度范围内，至少设置一个摆动停止点；所述第一相机获取摆动过程中在第一光源照射下的多帧瓶体图像的步骤包括：

16、第一相机获取瓶体在初始位置到摆动停止点之间、多个摆动停止点之间、摆动停止点到终点位置之间的多帧摆动过程中的瓶体图像；

17、第一相机获取至少一个摆动停止点的多帧瓶体图像。

18、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提供的检测装置通过摆动机构使装有液体的瓶体在竖直面内往复摆动，并且在摆动过程中，瓶体、第一相机和第一光源的相对位置始终保持不变。具体的，在摆动的过程中，瓶体发生倾斜并使得瓶内液体晃动，原本沉底的或者悬浮的异物便相对于瓶体发生位移，第一相机获取瓶体在第一光源下的多帧瓶体图像，由于瓶体、第一相机和第一光源的相对位置始终保持不变，此时多帧图像中发生位移的即为异物，这样，通过对多帧图像的差影与对比，可以很容易地能够发现与跟踪液体中的异物，同时在检测过程中，摆动机构可以停止摆动片刻，这时瓶体、第一相机和第一光源全部静止不动，液面也稳定不动，只有漂浮物或悬浮物不会停止运动，因此使用差影成像法对漂浮物或悬浮物都有极高的检出率，而现有技术中的其它方法，在检测过程中，瓶体需要自旋或倒置，且瓶体始终在运动的转盘或传送线上，液面或有漩涡或不稳定，几乎无法检出漂浮异物。

19、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种瓶装液体异物检测装置，其特征在于，包括：摆动机构、第一相机和第一光源，其中：

2.根据权利要求1所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，所述夹持机构沿所述瓶体的传送方向间隔设置有多个，所述摆动机构上设置有多个第一相机和第一光源，每个所述第一相机用于对至少一个所述瓶体进行检测。

3.根据权利要求1所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，所述摆动机构包括固定架、驱动电机和摆动架，所述驱动电机设置在所述固定架上用于驱动所述摆动架整体上相对于所述固定架摆动，所述夹持机构、所述第一相机和所述第一光源均设置在所述摆动架上。

4.根据权利要求3所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，所述第一相机和所述第一光源分别设置在所述夹持机构的沿传送方向的两侧。

5.根据权利要求1所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，所述夹持机构包括设置在沿所述瓶体传送方向两侧的平移装置以及分别设置在两侧所述平移装置上的第一夹持件和第二夹持件，所述平移装置用于驱动所述第一夹持件和所述第二夹持件相互靠近以夹持所述瓶体或者相互远离以松开所述瓶体。

6.根据权利要求1所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，还包括振动器，所述振动器设置在所述摆动机构上用于使所述摆动机构产生振动。

7.根据权利要求1所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，还包括沿所述瓶体的传送方向延伸设置且位于所述夹持机构下方的输送带，所述检测装置还包括设置在所述输送带延伸方向两端的分别与所述输送带对接的上瓶机构和下瓶机构。

8.根据权利要求7所述的瓶装液体异物检测装置，其特征在于，还包括用于驱动夹持在所述夹持机构上的所述瓶体与所述输送带离合的驱动装置，所述驱动装置为与所述夹持机构连接的第一升降装置或者与所述输送带连接的第二升降装置。

9.一种瓶装液体异物检测方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的瓶装液体异物检测装置，所述检测方法的步骤包括：

10.根据权利要求9所述的瓶装液体异物检测方法，其特征在于，在顺时针或者逆时针的摆动方向下，且在10°～85°的摆动角度范围内，至少设置一个摆动停止点；所述第一相机获取摆动过程中在第一光源照射下的多帧瓶体图像的步骤包括：