در واحدهای تولیدکننده ظروف و بطری های شیشه ای (متداولاً به منظور استفاده در مواد غذایی)، کنترل کیفیت این محصولات از لحاظ افزایش رقابت پذیری محصول تولیدی در بازار هدف بسیار حائز اهمیت است. وجود هر گونه عیب و خطا در ظروف و بطری های نگهدارنده مواد غذایی علاوه بر جنبه های بهداشتی، باعث کاهش تمایل واحدهای تولیدکننده مواد غذایی در تهیه آن محصول خواهد شد. بنابراین کنترل کیفی این محصولات شیشه ای باید در خطوط تولیدی مورد توجه قرار گیرد. بازرسی بطری های نوشیدنی از نظر عدم وجود عیب در دهانه و بخش پیچی برای جلوگیری از نشت و همچنین عدم وجود شکستگی، ترک و حباب در بدنه و کف برای جلوگیری از شکستن آنها در حین پر شدن از مهمترین جنبه های کنترل کیفی ظروف و بطری های شیشه ای است. برای بررسی تمامی این موارد میتوان از یک سیستم خودکار بازرسی ظروف و بطری های شیشه ای که بر اساس تکنیک های بینایی ماشین عمل میکنند بهره برد. این سیستم با پردازش تصاویر گرفته شده از زوایای مختلف محصولات، به کنترل کیفی آنها پرداخته و در صورت وجود هر گونه ایراد و یا عدم ارضا ملاک های کیفی تعریف شده آنها را از روند خط تولید حذف میکند.
برخلاف سایر روش های بازرسی مکانیکی یا الکترونیکی بر مبنای استفاده از سنسورهای مختلف، که با محدودیت هایی روبروست، امکان شناسایی کوچکترین ترک ها، شکستگی ها و به صورت کل خطاهای تولید بر روی شیشه با استفاده از بینایی ماشین و تکنیک های پردازش تصویر، امکانپذیر است. که با ترکیب این تکنیک ها با اصول یادگیری ماشین و شناسایی الگو، درصد اشتباهات در شناسایی خطاها به حداقل ممکن کاهش می یابد یک بطری یا ظرف شیشه ای خالی از جنبه های مختلفی به هدف شناسایی خطا قابل بررسی که مهمترین آنها بررسی وجود شکستگی، ترک، حباب، جسم خارجی و اعوجاج در کف، بدنه و سر بطری یا ظرف شیشه ای است. همچنین در برخی کاربردهای خاص بخش پیچی سر بطری یا ظرف شیشه ای نیز بررسی می شود. به دلیل ذات بطری ها یا ظروف شیشه ای که شفاف و معمولاً استوانه ای شکل هستند، علاوه بر انتخاب روش مناسب پردازش تصویر و یادگیری ماشین در شناسایی خطاها، نحوه قرارگیری دوربین نسبت به بطری و همچنین چگونگی نورپردازی به هدف آشکارسازی خطاها به بهترین نحو، بسیار مهم و کاملاً حیاتی است. به صورتی که حتی در بعضی از موارد برای دستیابی به بهترین دید نسبت به بطری یا ظرف نیاز به استفاده از آینه (معمولی یا یک طرف شفاف) می باشد.
قابلیت های این سیستم:
بازرسی کف بطری
در بازرسی کف، وجود خطاهایی شامل ترک، شکستگی، حباب و همچنین جسم خارجی در کف بطری یا ظرف شیشه ای بررسی می شود. استفاده از دوربین با رزولوشن بالا و کاملاً فوکوس بر سطح کف بطری و همچنین استفاده از نور موازی پس زمینه باعث میشود تا خطاهای اشاره شده به وضوح در تصویر گرفته شده از کف بطری قابل رؤیت بوده و در نتیجه بتوان آنها را با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر شناسایی نمود. با استفاده از این سیستم میتوان وجود هر گونه عدم یکپارچگی در شیشه را که شناسایی آن توسط اپراتور و به صورت چشمی امکانپذیر نبوده یا بسیار دشوار است، شناسایی نمود.
نمونه ای از تصویر گرفته شده به منظور بازرسی کف بطری
بازرسی بدنه بطری
امکان مشاهده تمامی بدنه بطری، از تمامی زوایا به منظور تشخیص تمامی آسیب های احتمالی، یک پیشنیاز اساسی در بازرسی بدنه بطری است. به دلیل استوانهای بودن بدنه بطری و همچنین پشت سر هم بودن بطری ها، برای دستیابی به این دید همه جانبه استفاده از آینه و همچنین چرخش بطری نیاز است. به این صورت که یک تصویر از بدنه گرفته شده، بطری 90 درجه چرخانده می شود و تصویر دیگری گرفته میشود. البته تصویربرداری از تمامی زوایای بدنه بدون چرخاندن بطری نیز امکانپذیر است که نیازمند انجام برخی ملاحظات در چگونگی قرار گرفتن بطری مقابل دوربین و فاصله بطری ها از یکدیگر، و همچنین استفاده از تعداد بیشتری دوربین است. مشابه بخش قبل در انجام این بازرسی نیز بطری بین دوربین و منبع نور قرار گرفته که در نتیجه آسیب های احتمالی موجود بر روی بدنه شیشه اعم از شکستگی، ترک، حباب و اعوجاج قابل شناسایی است. با شناسایی نوع آسیب و شدت آن همچنین میتوان با تنظیم پارامترهایی در سیستم نرم افزاری پیاده سازی شده، برخی از آسیب های ریز یا خاص را نادیده گرفت.
نمونه ای از تصویر گرفته شده به منظور بازرسی بدنه بطری
آسیب و شکستگی در سر بطری علاوه بر اینکه سلامت و امنیت محصول را به خطر می اندازد، میتواند باعث آسیب و جراحت برای مصرف کننده نهایی باشد. برای شناسایی آسیب بطری در این ناحیه از نور حلقه ای و دید دوربین از بالا و یا نور کواکسیال (نور از بالا به همراه آینه یک طرف شفاف) دید جانبی دوربین استفاده می شود، به صورتی که فوکوس دوربین دقیقاً بر روی لبه بیرونی در بطری است تا با شناسایی حلقه مربوط به در بطری و بررسی آن، آسیب های ممکن را شناسایی نمود. همچنین می توان در این بخش از سیستم نوری چند رنگ استفاده نمود تا خطاهای موجود در بخش های مختلف سر بطری را از هم تفکیک نمود به صورتی که شکستی یا ترک در لبه بیرونی، لبه داخلی و یا سطح در را شناسایی نمود.
نمونه ای از تصویر گرفته شده به منظور بازرسی سر بطری
بازرسی بخش پیچی سر بطری
وجود آسیب در بخش پیچی سر بطری باعث سختی باز و بسته کردن در محصول و یا حتی نشت محصول از داخل بطری می شود. با نوردهی از بالا و مشاهده از طرفین توسط دوربین، ساختار پیچ ها کاملاً قابل تفکیک بوده و آسیب های احتمالی شامل اعوجاج یا شکستگی قابل تشخیص خواهد بود. معمولاً در این حالت دو دوربین از طرفین به بخش پیچی نگاه کرده و با ترکیب تصویر حاصل از دوربین ها و تحلیل شکل پیچ ها، خطای موجود در این بخش شناسایی می شود.
نمونه ای از تصویر گرفته شده به منظور بازرسی بخش پیچی سر بطری
