机器视觉在食品行业瓶盖检测中的应用

随着生活的水平提高，食品品质及安全已成为社会关注的焦点，人们对食品安全的要求已经越来越高。生产日期码是判断食品有效期的重要依据，因此，保证生产日期等相关信息正确清晰的标注，是食品生产过程中的一个重要环节。食品生产具有速度高、产量大的特点，且对外观质量要求高。这种高度重复、数量巨大的工作如果依靠人工检测，会带来巨大的人工管理成本。人工检查的速度慢、效率低，且存在长时间工作后疲劳误判等问题。利用机器视觉技术，进行生产信息码采集检测是必然的发展趋势，其准确率高、工作效率高，可大幅降低生产成本；机器视觉技术检测在生产制造环节具有非常广阔的应用前景。乐视科技在机器视觉行业深耕多年，具有丰富的瓶盖(如生产日期字符检测、logo识别、划痕等)检测经验。下面我们分享一些食品行业饮料瓶盖字符识别、表面缺陷检测等案例。案例一、金属饮料瓶盖生产日期字符检测需要检测不同颜色瓶盖上的日期字符，难点在于颜色种类较多，背景干扰大。采用多种类型光源测试后，最后确定采用垂直光路的同轴光源。效果图1产品为白色背景比较反光，采用高亮照射使背景与图案为白，只显现黑色字符对比明显。效果图2产品表面磨砂且有轻微的变形，过亮会使背景与字符同时过曝，采用数字控制器自动调节到合适的亮度，虽然背景没有图一对比明显，但是还是有一定的对比效果，保证稳定检测判定。01测试架构图02光源产品图案例二、啤酒瓶盖二维码与字符图案检测此项目需求为准确测出防伪二维码、绿色印刷字符图案。如果仅检测防伪喷码，采用绿色光源即可滤掉字符图案背景，但二者需同时检测，这使得拍摄的难度增加，因为字符图案也是需要检测的内容，所以不能消除字符图案。如果对比差别不大，两者会相互干扰影响检测判断。经综合分析采用低角度环形光源，颜色为黄色拍摄，使背景为灰白色，字符图案为灰色，防伪二维码为白色，整体对比效果明显。01测试架构图02光源产品图案例三、塑料饮料瓶盖字符印刷检测需求为检测瓶盖印刷字符有无检测，此类检测要求相对简单，从图片上看，不合格的为没有印刷的白色无特征瓶盖，合格的为带颜色且有印刷字符的特征。经测试判断采用环型无影光源拍摄，使检测面均匀又能有很好的对比效果。效果图1产品光源拍摄均匀且LOGO与背景对比明显；效果图2产品缺少印刷LOGO为全白无特征，判定为不合格产品。01测试架构图02光源产品图案例四、塑料瓶盖表面缺陷检测检测塑料盖的表面划痕、碰伤、脏污等缺陷，一般采用高角度垂直光路类型的光源，如高角度环形光或同轴光源，但是产品表面带有微弱的曲面、且为磨砂面，采用此类光源会不均匀，会导致灰度差别比较大，影响检测结果。经综合分析采用我司圆顶光源，适当的提高工作距离，接近于高角度光源类型照射，既保证了成像的均匀性，也具有垂直光路效果，对比效果非常明显。01测试架构图02光源产品图案例五、饮料吸嘴盖表面脏污检测儿童饮料吸嘴盖要求非常高，不仅是卫生方面，本身产品材质也是非常有讲究，对于视觉检测只需检测其中脏污、瑕疵等特征。因为吸嘴需要360度一整圈全检，所以这也增加了检测难度，此项目采用采用双相机在侧面每次1/2拍摄面，条形光源在正上方稍做倾斜拍摄，这也既保持低角度类型表面检测，也能尽可能的