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    重庆时时彩五星走势基本走势图: 一种X射线罐头检测装置.pdf

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    一种 射线 罐头 检测 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201210064167.5

    申请日:

    2012.03.12

    公开号:

    CN103308536A

    公开日:

    2013.09.18

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 23/04申请日:20120312|||公开
    IPC分类号: G01N23/04; G01N23/18 主分类号: G01N23/04
    申请人: 苏州太易检测设备有限公司
    发明人: 施利辉; 张晗毓; 安维蕃; 幸波; 项安; 卢钢戈
    地址: 215132 江苏省苏州市相城区黄桥街道生田村
    优先权:
    专利代理机构: 上??剖⒅恫ù碛邢薰?31225 代理人: 宣慧兰
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201210064167.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.11.04|||2013.10.23|||2013.09.18

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种X射线罐头检测装置,包括X射线源、线阵探测器、处理机和传送机构,所述的X射线源和线阵探测器分别位于传送机构上方和下方,X射线源位于线阵探测器中心线的正上方,所述的处理机连接待测罐头设置在传送机构上,随传送机构运动;X射线源向下发射X射线,线阵探测器检测X射线穿过待测罐头之后的投射图像信息,并发送至处理机进行图像处理。与现有技术相比,本发明具有检测精度高的优点。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   一种X射线罐头检测装置,其特征在于,包括X射线源、线阵探测器、处理机和传送机构,所述的X射线源和线阵探测器分别位于传送机构上方和下方,X射线源位于线阵探测器中心线的正上方,所述的处理机连接待测罐头设置在传送机构上,随传送机构运动;X射线源向下发射X射线,线阵探测器检测X射线穿过待测罐头之后的投射图像信息,并发送至处理机进行图像处理。

    2.   根据权利要求1所述的一种X射线罐头检测装置,其特征在于,处理机进行图像处理的过程具体包括以下步骤:
    1)处理机根据投射图像信息生成投影图像;
    2)根据预设的灰度阈值对图像进行二值化分割,提取出产品区域;
    3)采用双层投影法在产品区域内确定检测区域;
    4)在检测区域内根据灰度特征值检测异物,若检测到异物,则对存在异物的图像区域进行标定;若为检测到异物,则结束处理过程。

    3.   根据权利要求2所述的一种X射线罐头检测装置,其特征在于,步骤3)中双层投影法为:根据待测罐头的罐体内壁的顶部投影图像和罐体内壁的底部投影图像确定交集区域,该交集区域即为检测区域。

    说明书

    说明书一种X射线罐头检测装置
    技术领域
    本发明涉及一种X射线检测装置,尤其是涉及一种用于检测罐头产品的X射线检测装置。
    背景技术
    在食品生产过程中,为了避免产品中混入其他异物对人造成伤害,往往采用X射线检测装置对产品进行检测。
    这种检测方法一般由X射线源,线阵X射线探测器,传送机构等构成。产品通过传送机构流入检测窗口中,顶罩式X射线检测方式使用X射线对产品进行垂直照射,透射后光线由探测器接受转化为图像数据传输到处理机进行处理。处理机根据得到的X射线照射产品图像判决产品情况。
    由于在食品生产领域,有很多产品采用圆形罐装包装,但采用上述方法进行垂直X射线检测时,金属质罐体由于密度较大不易被X射线透射,在图像上表现的灰度值特征表现与需要被检测出的异物特征非常相似,所以很容易被混淆,造成在一般检测中出现误报警甚至根本无法进行异物检测的情况。
    发明内容
    本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检测精度高的X射线罐头检测装置。
    本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
    一种X射线罐头检测装置,包括X射线源、线阵探测器、处理机和传送机构,所述的X射线源和线阵探测器分别位于传送机构上方和下方,X射线源位于线阵探测器中心线的正上方,所述的处理机连接待测罐头设置在传送机构上,随传送机构运动;X射线源向下发射X射线,线阵探测器检测X射线穿过待测罐头之后的投射图像信息,并发送至处理机进行图像处理。
    处理机进行图像处理的过程具体包括以下步骤:
    1)处理机根据投射图像信息生成投影图像;
    2)根据预设的灰度阈值对图像进行二值化分割,提取出产品区域;
    3)采用双层投影法在产品区域内确定检测区域;
    4)在检测区域内根据灰度特征值检测异物,若检测到异物,则对存在异物的图像区域进行标定;若为检测到异物,则结束处理过程。
    步骤3)中双层投影法为:根据待测罐头的罐体内壁的顶部投影图像和罐体内壁的底部投影图像确定交集区域,该交集区域即为检测区域。
    与现有技术相比,本发明利用了X射线的物理特性,采用双层投影法,根据几何原理解决圆形罐头产品在顶罩式X射线检测设备中进行自动区域屏蔽和异物检测的问题,在输入正确产品参数的情况下可以自动判断产品的流入位置,产品在通过扇形投影后的图像中识别检测区域,而且识别方法简单,处理数据量少,算法简单,有利于在产品生产过程中提高检测效率,因为在识别过程中涉及的都是固定的参量,根据产品图像可以保证识别区域的高准确度,从而提高产品检测的精度。
    附图说明
    图1为本发明的结构示意图;
    图2为本发明中处理机进行图像处理的流程图;
    图3为本发明生成的投影图像的示意图;
    图4为图3中两个区域灰度值的曲线图;
    图5~图7为本发明三种投影情况的示意图;
    图8为本发明获取的检测区域与屏蔽区域的示意图。
    具体实施方式
    下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
    实施例
    如图1所示,一种X射线罐头检测装置,包括X射线源1、线阵探测器3、处理机4和传送机构2。在进行设计过程中,需要进行装置校正以确保投影计算的精度。首先X射线源1、传送机构2的表面以及线阵探测器3需要校正,保证都处于水平状态,X射线源1处于线阵探测器3中心线正上方,这样发射的扇形光束在线阵探测器3上正好形成一个等腰三角形模型,线阵探测器3检测X射线穿过待测罐头之后的投射图像信息,并发送至处理机4进行后续的图像处理。
    处理机进行图像处理的过程如图2所示,具体包括以下步骤
    第一步:处理机根据投射图像信息生成投影图像,如图3所示。
    第二步:根据预设的灰度阈值对图像进行二值化分割,由于产品区域的灰度值小,背景区域灰度值大,选取的灰度阈值就应该是两个波峰之间的最明显的交界值,根据灰度阈值这样就从上一步中得到的投影图像中提取出产品区域,如图4所示。
    第三步:采用双层投影法在产品区域内确定检测区域,根据待测罐头的罐体内壁的顶部投影图像和罐体内壁的底部投影图像确定交集区域,该交集区域即为检测区域。
    第四步:在检测区域内根据灰度特征值检测异物,若检测到异物,则对存在异物的图像区域进行标定;若为检测到异物,则结束处理过程。
    在上述的第三步中根据待测罐头、X射线源以及线阵探测器所处相对位置不同,具体可以分为如图5~7所示的三种情况:
    1、如图5所示,罐头正好在中部通过,此时得到左偏移量和右偏移量相等,此时可以确定产品的圆心位置就是在产品区域的正中心。产品上层和下层在探测器上得投影为两个短轴相等,长轴不等的同心椭圆。短轴长度为恒定值,为产品内半径r2,投影区域1的长轴等于(h1+h2/h1?h3)*r2,投影区域1的长轴等于(h1+h2/h1)*r2,根据圆形和长轴短轴就可以确定两个投影区域,在产品图像上进行标记,然后计算两个投影区域的交集,在这种情况下,直接可以看到检测区域就是投影区域2。其中,有如下定义:
    左边界点:垂直于传送带方向上,产品区域中最左边的点;
    右边界点:垂直于传送带方向上,产品区域中最右边的点;
    中垂线:在空间中过射线源点,探测器中点,且垂直于传送带和探测器水平方向的线;
    左偏移量:左边界点离中垂线的水平距离L1;
    右偏移量:右边界点离中垂线的水平距离L2;
    光源与传送带表面的高度差:h1;
    传送带与探测器表面的高度差:h2;
    产品高度:h3;
    产品外半径(包含罐体厚度):r1;
    产品内半径(不包含罐体厚度):r2;
    投影区域A:上层产品区域在探测器上的投影区域;
    投影区域B:下层产品区域在探测器上的投影区域。
    2、如图6所示,罐头偏移中心轴,且产品仍挡住中垂线。此时左偏移量与右偏移量不等,两个投影区域的圆心的x坐标值依然不变,但是横坐标值不同。首先确定产品圆心偏移中垂线的偏移量,取偏移量最大的那个点,这里假设为左偏移量p,对应圆心与中垂线的偏移量rp=(h1?h3)/(h1+h2)*p?r1,这样就确定了产品流入的位置。投影区域1的圆心离中垂线距离(上圆形投影长度)为(h1+h2/h1?h3)*rp,长轴不变为(h1+h2/h1?h3)*r2。投影区域2的圆心离中垂线距离(下圆形投影长度)为(h1+h2/h1)*rp,长轴不变为(h1+h2/h1)*r2。这样就确定了两个投影区域。
    3、如图7所示,罐头偏移中心轴较远,产品未遮住中垂线,整个在扇形区域的一侧内。这时求两个投影区域的方法与第二种情况一样,但是在这种情况下,检测区域的面积相对较小,这时由于射线束照射角度太偏,造成检测盲区变大,在实际应用中应当尽量避免。通过使用限位档杆,将罐头的流入位置限制在一个合理的偏移范围内,防止产生这种相对位置的状况。
    本发明利用了X射线的物理特性,采用双层投影法,根据几何原理解决圆形罐头产品在顶罩式X射线检测设备中进行自动区域屏蔽和异物检测的问题,在输入正确产品参数的情况下可以自动判断产品的流入位置,产品在通过扇形投影后的图像中识别检测区域,而且识别方法简单,处理数据量少,算法简单,有利于在产品生产过程中提高检测效率,因为在识别过程中涉及的都是固定的参量,根据产品图像可以保证识别区域的高准确度,从而提高产品检测的精度。

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