目前，啤酒生產(chǎn)企業(yè)越來(lái)越重視產(chǎn)品質(zhì)量，越來(lái)越多的企業(yè)在灌裝生產(chǎn)線(xiàn)上使用了各種自動(dòng)檢測設備，以期提高檢測的可靠性。傳統的灌裝線(xiàn)空瓶檢驗方式是人工燈光檢測。但在現代高速灌裝線(xiàn)上，由于視覺(jué)疲勞等原因，僅靠傳統的人工類(lèi)光檢測不能保證可靠性，而且啤酒瓶的兩個(gè)重要部位——瓶口和瓶底無(wú)法檢測，造成部分漏氣瓶和瓶底贓物瓶流入市場(chǎng)，給企業(yè)形象造成損害。

　　1 在線(xiàn)檢測基本情況

    　目前，國外基于圖像處理技術(shù)的空瓶在線(xiàn)檢測已相對成熟且有大量產(chǎn)品投放市場(chǎng)，如：德國的MIHO系統、HEUFT系統；美國INDUSTRIALDYNAMICSCOMPANY，LTD的OMNIVISIONI系統。

    　當前，我國多數啤酒生產(chǎn)廠(chǎng)家正在向每小時(shí)四萬(wàn)瓶以上的生產(chǎn)線(xiàn)方向發(fā)展，在這種速度下依靠人工檢測將變得異常困難，他們急需大量的空瓶在線(xiàn)檢測設備。而國外產(chǎn)品售價(jià)過(guò)高，并且維護困難，對于多數中小型啤酒廠(chǎng)而言門(mén)檻過(guò)高。

　　2 在線(xiàn)檢測的目標確定

    　在參考國外各公司機型的基礎上，分析當前中國中小型企業(yè)的需要和技術(shù)力量，確定在線(xiàn)檢測的目標：　

    　2.1 在線(xiàn)檢測模塊：
　　將瓶口、檢測瓶底作為基本模塊。內、外壁檢測等附加模塊，可以預留。

    　2.2 在線(xiàn)檢測速度：
　　瓶頸64mm時(shí)為42000瓶/h。

    　2.3 瓶底檢測分辨率及剔除率：
    　無(wú)標志和無(wú)磨損瓶：大小為2.5mm×2.5mm時(shí)，剔除率98%；大小為3.0mm×3.0mm時(shí)，剔除率99%。 有標志、磨損、深色、色差瓶：大小為3.5mm×3.5mm時(shí)，剔除率98%；大小為4.0mm×4.0mm時(shí)，剔除率99%�？蓪�混色瓶或深色瓶進(jìn)行處理�！�

    3 在線(xiàn)檢測的方案確定

3.1 在線(xiàn)檢測的方案
    　方案1：直接購買(mǎi)國外的機器視覺(jué)系統，在該系統的基礎上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。此方案雖然開(kāi)發(fā)速度快，但機器視覺(jué)系統昂貴，并且以后每生產(chǎn)一臺都必須支付軟件注冊費，能夠達到速度要求的現成視覺(jué)系統也幾乎不存在，該方案不可取。

    　方案2：采用分級控制系統，即以工業(yè)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。
    　該方案由于開(kāi)發(fā)周期過(guò)長(cháng)，不利于占領(lǐng)市場(chǎng)，并且該方案建立在算法已經(jīng)完全成熟的基礎上，因而，該方案被作為未來(lái)完善的方向而推遲采用。

    　方案3：采用圖像卡工業(yè)控制計算機，并配以自我研制的控制軟件，考慮到處理速度的需要，需采用多系統的工業(yè)控制計算機。此方案從經(jīng)濟、技術(shù)、實(shí)用上看，比較適用中小企業(yè)，并且已有部分啤酒生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了成功的研究，故采用該方案。

3.2 在線(xiàn)檢測的工作流程

待檢測的空瓶由傳送帶送來(lái)，到達混瓶與色差補償光源位置時(shí)，該光源閃光，混瓶與色差傳感器對透射光進(jìn)行檢測，并把檢測結果送色差補償電路以便對瓶底檢測時(shí)光源亮度進(jìn)行補償。當空瓶到達瓶底檢測位置時(shí)，在色差補償電路與攝像機光源同步電路的作用下，光源閃光且快門(mén)打開(kāi)，通過(guò)成像系統使攝像機成像。所成圖像經(jīng)圖像采集卡送入瓶底計算機進(jìn)行處理，處理后如有污物，則通過(guò)32路I/O卡送出剔除信號，該信號經(jīng)放大，控制剔除機構將該瓶推離傳送帶。當空瓶進(jìn)入瓶口處理位置時(shí)，進(jìn)行瓶口處理，處理過(guò)程與瓶底基本相似。

　　瓶底處理總控管理計算機與瓶口處理計算機通過(guò)串口進(jìn)行狀態(tài)通訊，以保證系統協(xié)調工作。雙系統公用同一觸摸屏進(jìn)行顯示與操作，通過(guò)觸摸屏切換電路完成兩系統之間的切換工作。

    　3.3 瓶口（瓶底處理模塊）處理模塊的工作原理

3.3.1 瓶口檢測
    　我們通過(guò)特殊成像裝置，使閃光燈光線(xiàn)照射到瓶口密封面上并返回攝像機。一個(gè)完好的平面反射光線(xiàn)應為完整且光滑的圓環(huán)，若有破損，則圓環(huán)斷裂(貫通破損)或圓環(huán)出現內凹(內沿破損)或圓環(huán)出現外凸(外沿破損)，用戶(hù)可以通過(guò)設定三個(gè)極限值來(lái)定義斷裂、內凹、外凸的大小。
　　系統通過(guò)將實(shí)際斷裂、內凹、外凸的大小與設定值進(jìn)行比較以決定是否剔除。為了避免由于瓶子本向傾斜而造成的誤判，該模塊通過(guò)一定方法實(shí)現了對瓶口位置自動(dòng)進(jìn)行跟蹤的功能。

　3.3.2 瓶底檢測
    　首先對圖像采集卡得到的灰度圖像進(jìn)行二值化，通過(guò)統計方法，對各個(gè)獨立污點(diǎn)計算其大小，將得到污點(diǎn)大小值與用戶(hù)設定允許污點(diǎn)大小值進(jìn)行比較，決定是否剔除�！�

    　4 結論、利用圖像卡和多系統的工業(yè)控制計算機，很好地解決了缺陷啤酒瓶在線(xiàn)檢測問(wèn)題，且價(jià)格較底，能夠滿(mǎn)足大多數中小啤酒生產(chǎn)廠(chǎng)家的需要，同時(shí)取得較好的經(jīng)濟效益。