CN119124035A - 一种pet空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统及方法，该系统通过旋转杆、旋转杆驱动组件、瓶口外径检测光源、瓶体外轮廓检测光源、CCD瓶口外径检测相机、CCD瓶体外轮廓检测相机、上反光镜、下反光镜以及控制模块的相互配合，实现对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸的动态或静态的测量。本发明解决了现有的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸测量系统中，当面对尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶时，CCD相机与被测瓶子之间的相对距离必须增加才能捕捉到整个大尺寸瓶子的图像，这一要求不仅导致整个测量系统的占用面积扩大，还直接影响了设计空间的利用率的问题。

Description

一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统及方法

技术领域

本发明涉及PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量技术领域，具体是一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统及方法。

背景技术

在现有的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸测量系统中，广泛采用CCD(电荷耦合器件)相机作为图像采集的核心设备。该系统通过CCD相机捕捉PET空瓶或玻璃空瓶的图像信息，进而利用特定的图像处理算法对这些图像进行处理与分析，以精确计算出瓶子的外轮廓尺寸。这一技术方案在瓶身尺寸适中时表现出良好的测量精度与效率。然而，当面对尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶时，由于CCD相机的成像特性，为了在其直视状态下完整捕捉到整个大尺寸瓶子的图像，CCD相机与被测瓶子之间的相对距离必须显著增加。这一要求不仅导致整个测量系统的占用面积扩大，还直接影响了设计空间的利用率。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提出了一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统及方法，目的在于解决现有的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸测量系统中，当面对尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶时，CCD相机与被测瓶子之间的相对距离必须增加才能捕捉到整个大尺寸瓶子的图像，这一要求不仅导致整个测量系统的占用面积扩大，还直接影响了设计空间的利用率的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，包括第一安装板、旋转杆、旋转杆驱动组件、瓶口定位块、L型板、瓶口外径检测光源、瓶体外轮廓检测光源、CCD瓶口外径检测相机、CCD瓶体外轮廓检测相机、第一升降支座、第一安装座、第二升降支座、第二安装座、上反光镜、下反光镜、第二安装板、导向轨、第三升降支座、第三安装座、第四安装座、控制模块以及显示模块，所述L型板包括第一内侧面和第二内侧面；

所述旋转杆可旋转地穿设于所述第一安装板，所述旋转杆驱动组件设置于所述第一安装板的底部，所述旋转杆驱动组件用于驱动所述旋转杆转动，所述瓶口定位块固定于所述旋转杆的顶部，所述瓶口定位块用于定位被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口；所述L型板、所述第一升降支座、所述第二升降支座和所述第二安装板安装于所述第一安装板的顶部，所述第一升降支座和所述所述第二升降支座分别位于所述L型板的前侧和后侧，所述第二安装板位于所述L型板的右侧；所述瓶体外轮廓检测光源设置于所述第一内侧面，所述瓶口外径检测光源设置于所述第二内侧面；

所述第一安装座可上下移动地设置于所述第一升降支座，所述CCD瓶口外径检测相机安装于所述第一安装座；所述第二安装座可上下移动地设置于所述第二升降支座，所述CCD瓶体外轮廓检测相机安装于所述第二安装座；所述导向轨固定于所述第二安装板的顶部，所述导向轨沿左右方向设置，所述第三升降支座和所述第四安装座均可左右滑动地设置于所述导向轨，所述第三安装座可上下移动地设置于所述第三升降支座，所述上反光镜可转动地安装于所述第三安装座，所述下反光镜可转动地安装于所述第四安装座，所述上反光镜和所述下反光镜上下对称设置，所述控制模块用于通过CCD图像处理算法对采集到的被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸；所述显示模块用于显示被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像。

优选地，所述旋转杆驱动组件包括电机安装架、电机、第一齿轮、第二齿轮和齿条；所述电机安装架安装于所述第一安装板的底部，所述电机安装于所述电机安装架，所述第一齿轮安装于所述电机的驱动端，所述第二齿轮安装于所述旋转杆的底部，所述齿条的一端缠绕于所述第一齿轮，所述齿条的另一端缠绕于所述第二齿轮。

优选地，还包括第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和五个调节组件；所述第一滑轨安装于所述第一升降支座，所述第一滑轨沿上下方向设置，所述第一安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第一滑轨；所述第二滑轨安装于所述第二升降支座，所述第二滑轨沿上下方向设置，所述第二安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第二滑轨；所述第三滑轨安装于所述第三升降支座，所述第三滑轨沿上下方向设置，所述第三安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第三滑轨；所述第三升降支座和所述第四安装座分别通过各自所述调节组件可左右滑动地安装于所述导向轨。

优选地，所述调节组件包括滑块和调节旋钮；所述调节旋钮设置于所述滑块的一侧，所述调节旋钮用于调节所述滑块的松开和锁紧。

优选地，还包括若干支撑杆，若干所述支撑杆的顶部均固定于所述第一安装板的底部。

本申请的另一方面提供了一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量方法，包括以下步骤：

步骤S1：将被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口朝下放置到所述瓶口定位块；

步骤S2：开启所述瓶口外径检测光源、所述瓶体外轮廓检测光源、所述CCD瓶口外径检测相机和所述CCD瓶体外轮廓检测相机；

步骤S3：调节所述上反光镜和所述下反光镜的转动角度，使所述上反光镜和所述下反光镜相互垂直；

步骤S4：调节所述上反光镜上下和左右移动，并调节所述下反光镜左右移动，并调节所述CCD瓶口外径检测相机上下移动，使所述CCD瓶口外径检测相机的镜头朝向被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口，并调节所述CCD瓶体外轮廓检测相机上下移动，使所述CCD瓶体外轮廓检测相机的镜头朝向所述上反光镜的镜面，当所述显示模块上能够清晰地呈现出整个被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像时，则所述CCD瓶口外径检测相机、所述CCD瓶体外轮廓检测相机、所述上反光镜以及所述下反光镜的位置调整完毕；

步骤S5：启动所述旋转杆驱动组件，带动所述旋转杆旋转，使被测PET空瓶或玻璃空瓶旋转；

步骤S6：所述CCD瓶口外径检测相机采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像并将其传输给所述控制模块，所述CCD瓶体外轮廓检测相机采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像并将其传输给所述控制模块；

步骤S7：所述控制模块接收被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像，并采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸。

优选地，在步骤S7中，采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，具体包括以下子步骤：

步骤S71：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S72：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S73：计算最大值膨胀操作后的瓶口图像与最小值腐蚀操作后的瓶口图像之间的差值，得到第一梯度图像；以及计算最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像与最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像之间的差值，得到第二梯度图像；

步骤S74：从第一梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界，以及从第二梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界；

步骤S75：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行扩充处理；

步骤S76：对扩充后被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行阈值处理，得到被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界数据以及被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界数据。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

1、本方案中通过所述旋转杆、所述旋转杆驱动组件、所述瓶口外径检测光源、所述瓶体外轮廓检测光源、所述CCD瓶口外径检测相机、所述CCD瓶体外轮廓检测相机、所述上反光镜、所述下反光镜以及所述控制模块的相互配合，实现对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸的动态或静态的测量。

2、本方案通过先将被测PET空瓶或玻璃空瓶投射到所述下反光镜的镜面中，则被测PET空瓶或玻璃空瓶被首次放远，再将所述下反光镜中的成像物体投射到所述上反光镜的镜面中，使被测PET空瓶或玻璃空瓶再次被放远，最终由所述CCD瓶体外轮廓检测相机拍摄所述上反光镜上的成像物体，产生出所述CCD瓶体外轮廓检测相机远距离拍摄被测PET空瓶或玻璃空瓶的视觉效果。当需要测量尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸时，能够大大缩短CCD瓶体外轮廓检测相机与尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶之间的检测距离，从而减少整个测量系统的占用面积，提高设计空间的利用率。

附图说明

图1是一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统的结构示意图；

图2是图1中A区域的局部放大图；

图3是本发明中其中一种实施例的旋转杆驱动组件的放大图。

其中，1、第一安装板；2、旋转杆；3、旋转杆驱动组件；4、瓶口定位块；5、L型板；6、瓶口外径检测光源；7、瓶体外轮廓检测光源；8、CCD瓶口外径检测相机；9、CCD瓶体外轮廓检测相机；10、第一升降支座；11、第一安装座；12、第二升降支座；13、第二安装座；14、上反光镜；15、下反光镜；16、第二安装板；17、导向轨；18、第三升降支座；19、第三安装座；20、第四安装座；21、第一滑轨；22、第二滑轨；23、第三滑轨；24、调节组件；25、支撑杆；31、电机安装架；32、电机；33、第一齿轮；34、第二齿轮；35、齿条；51、第一内侧面；52、第二内侧面；241、滑块；242、调节旋钮。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“拼接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，包括第一安装板1、旋转杆2、旋转杆驱动组件3、瓶口定位块4、L型板5、瓶口外径检测光源6、瓶体外轮廓检测光源7、CCD瓶口外径检测相机8、CCD瓶体外轮廓检测相机9、第一升降支座10、第一安装座11、第二升降支座12、第二安装座13、上反光镜14、下反光镜15、第二安装板16、导向轨17、第三升降支座18、第三安装座19、第四安装座20、控制模块(图中未标出)以及显示模块(图中未标出)，所述L型板5包括第一内侧面51和第二内侧面52；

所述旋转杆2可旋转地穿设于所述第一安装板1，所述旋转杆驱动组件3设置于所述第一安装板1的底部，所述旋转杆驱动组件3用于驱动所述旋转杆2转动，所述瓶口定位块4固定于所述旋转杆2的顶部，所述瓶口定位块4用于定位被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口；所述L型板5、所述第一升降支座10、所述第二升降支座12和所述第二安装板16安装于所述第一安装板1的顶部，所述第一升降支座10和所述所述第二升降支座12分别位于所述L型板5的前侧和后侧，所述第二安装板16位于所述L型板5的右侧；所述瓶体外轮廓检测光源7设置于所述第一内侧面51，所述瓶口外径检测光源6设置于所述第二内侧面52；

所述第一安装座11可上下移动地设置于所述第一升降支座10，所述CCD瓶口外径检测相机8安装于所述第一安装座11；所述第二安装座13可上下移动地设置于所述第二升降支座12，所述CCD瓶体外轮廓检测相机9安装于所述第二安装座13；所述导向轨17固定于所述第二安装板16的顶部，所述导向轨17沿左右方向设置，所述第三升降支座18和所述第四安装座20均可左右滑动地设置于所述导向轨17，所述第三安装座19可上下移动地设置于所述第三升降支座18，所述上反光镜14可转动地安装于所述第三安装座19，所述下反光镜15可转动地安装于所述第四安装座20，所述上反光镜14和所述下反光镜15上下对称设置，所述控制模块用于通过CCD图像处理算法对采集到的被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸；所述显示模块用于显示被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像。

本方案的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，如图1所示，当需要对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸进行测量时，首先将被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口朝下放置到所述瓶口定位块4；接着，开启所述瓶口外径检测光源6、所述瓶体外轮廓检测光源7、所述CCD瓶口外径检测相机8和所述CCD瓶体外轮廓检测相机9，然后，由于所述上反光镜14可转动地安装于所述第三安装座19，所述下反光镜15可转动地安装于所述第四安装座20，调节所述上反光镜14和所述下反光镜15的转动角度，使所述上反光镜14和所述下反光镜15相互垂直；再调节所述第三安装座19在所述第三升降支座18上的位置以及所述第三升降支座18在所述导向轨17的位置，以调节所述上反光镜14上下和左右移动，并调节所述第四安装座20在所述导向轨17的位置，以调节所述下反光镜15左右移动，并调节所述第一安装座11在所述第一升降支座10上的位置，以调节所述CCD瓶口外径检测相机8上下移动，使所述CCD瓶口外径检测相机8的镜头朝向被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口，并调节所述第二安装座13在所述第二升降支座12上的位置，以调节所述CCD瓶体外轮廓检测相机9上下移动，使所述CCD瓶体外轮廓检测相机9的镜头朝向所述上反光镜14的镜面，当所述显示模块上能够清晰地呈现出整个被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像时，则所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14以及所述下反光镜15的位置调整完毕；接着，启动所述旋转杆驱动组件3，所述旋转杆驱动组件3驱动所述旋转杆2旋转，从而带动被测PET空瓶或玻璃空瓶旋转，从而实现对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸的动态检测；最后，所述CCD瓶口外径检测相机8采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像并将其传输给所述控制模块，所述CCD瓶体外轮廓检测相机9采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像并将其传输给所述控制模块，所述控制模块通过CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸。进一步说明，CCD图像处理算法为现有的图像处理算法。

本方案中通过所述旋转杆2、所述旋转杆驱动组件3、所述瓶口外径检测光源6、所述瓶体外轮廓检测光源7、所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14、所述下反光镜15以及所述控制模块的相互配合，实现对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸的动态或静态的测量。本方案通过先将被测PET空瓶或玻璃空瓶投射到所述下反光镜15的镜面中，则被测PET空瓶或玻璃空瓶被首次放远，再将所述下反光镜15中的成像物体投射到所述上反光镜14的镜面中，使被测PET空瓶或玻璃空瓶再次被放远，最终由所述CCD瓶体外轮廓检测相机9拍摄所述上反光镜14上的成像物体，产生出所述CCD瓶体外轮廓检测相机9远距离拍摄被测PET空瓶或玻璃空瓶的视觉效果。当需要测量尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸时，能够大大缩短CCD瓶体外轮廓检测相机9与尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶之间的检测距离，从而减少整个测量系统的占用面积，提高设计空间的利用率。

优选的，所述旋转杆驱动组件3包括电机安装架31、电机32、第一齿轮33、第二齿轮34和齿条35；所述电机安装架31安装于所述第一安装板1的底部，所述电机32安装于所述电机安装架31，所述第一齿轮33安装于所述电机32的驱动端，所述第二齿轮34安装于所述旋转杆2的底部，所述齿条35的一端缠绕于所述第一齿轮33，所述齿条35的另一端缠绕于所述第二齿轮34。本实施例中，如图3所示，当需要被测PET空瓶或玻璃空瓶旋转时，启动所述电机32，所述电机32驱动所述第一齿轮33转动，从而带动所述齿条35传动，从而带动所述第二齿轮34转动，从而带动所述旋转杆2转动，从而实现被测PET空瓶或玻璃空瓶的旋转。

优选的，还包括第一滑轨21、第二滑轨22、第三滑轨23和五个调节组件24；所述第一滑轨21安装于所述第一升降支座10，所述第一滑轨21沿上下方向设置，所述第一安装座11通过所述调节组件24可上下滑动地安装于所述第一滑轨21；所述第二滑轨22安装于所述第二升降支座12，所述第二滑轨22沿上下方向设置，所述第二安装座13通过所述调节组件24可上下滑动地安装于所述第二滑轨22；所述第三滑轨23安装于所述第三升降支座18，所述第三滑轨23沿上下方向设置，所述第三安装座19通过所述调节组件24可上下滑动地安装于所述第三滑轨23；所述第三升降支座18和所述第四安装座20分别通过各自所述调节组件24可左右滑动地安装于所述导向轨17。本实施例中，如图1-2所示，当需要调节所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14和所述下反光镜15的位置时，通过调节对应的所述调节组件24即可。

优选的，所述调节组件24包括滑块241和调节旋钮242；所述调节旋钮242设置于所述滑块241的一侧，所述调节旋钮242用于调节所述滑块241的松开和锁紧。本实施例中，如图1-2所示，当需要调节所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14和所述下反光镜15的位置时，通过扭动对应所述调节旋钮242，使得对应所述滑块241松开，从而实现所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14和所述下反光镜15位置的调整。当调整完所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14和所述下反光镜15的位置后，再次通过扭动对应所述调节旋钮242，使得对应所述滑块241锁紧，从而实现所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14和所述下反光镜15的固定。

优选的，还包括若干支撑杆25，若干所述支撑杆25的顶部均固定于所述第一安装板1的底部。本实施例中，如图1所示，通过设置若干所述支撑杆25，有利于更好地支撑着所述第一安装板1，使整个测量系统的结构更加稳定。

本申请的另一方面提供了一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量方法，包括以下步骤：

步骤S1：将被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口朝下放置到所述瓶口定位块4；

步骤S2：开启所述瓶口外径检测光源6、所述瓶体外轮廓检测光源7、所述CCD瓶口外径检测相机8和所述CCD瓶体外轮廓检测相机9；

步骤S3：调节所述上反光镜14和所述下反光镜15的转动角度，使所述上反光镜14和所述下反光镜15相互垂直；

步骤S4：调节所述上反光镜14上下和左右移动，并调节所述下反光镜15左右移动，并调节所述CCD瓶口外径检测相机8上下移动，使所述CCD瓶口外径检测相机8的镜头朝向被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口，并调节所述CCD瓶体外轮廓检测相机9上下移动，使所述CCD瓶体外轮廓检测相机9的镜头朝向所述上反光镜14的镜面，当所述显示模块上能够清晰地呈现出整个被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像时，则所述CCD瓶口外径检测相机8、所述CCD瓶体外轮廓检测相机9、所述上反光镜14以及所述下反光镜15的位置调整完毕；

步骤S5：启动所述旋转杆驱动组件3，带动所述旋转杆2旋转，使被测PET空瓶或玻璃空瓶旋转；

步骤S6：所述CCD瓶口外径检测相机8采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像并将其传输给所述控制模块，所述CCD瓶体外轮廓检测相机9采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像并将其传输给所述控制模块；

步骤S7：所述控制模块接收被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像，并采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸。

本方案的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量方法，通过执行步骤S1-S7，实现对PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸的动态或静态的测量。本方案通过先将被测PET空瓶或玻璃空瓶投射到所述下反光镜15的镜面中，则被测PET空瓶或玻璃空瓶被首次放远，再将所述下反光镜15中的成像物体投射到所述上反光镜14的镜面中，使被测PET空瓶或玻璃空瓶再次被放远，最终由所述CCD瓶体外轮廓检测相机9拍摄所述上反光镜14上的成像物体，产生出所述CCD瓶体外轮廓检测相机9远距离拍摄被测PET空瓶或玻璃空瓶的视觉效果。当需要测量尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓尺寸时，能够大大缩短CCD瓶体外轮廓检测相机9与尺寸较大的PET空瓶或玻璃空瓶之间的检测距离，从而减少整个测量系统的占用面积，提高设计空间的利用率。

优选的，在步骤S7中，采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，具体包括以下子步骤：

步骤S71：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S72：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S73：计算最大值膨胀操作后的瓶口图像与最小值腐蚀操作后的瓶口图像之间的差值，得到第一梯度图像；以及计算最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像与最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像之间的差值，得到第二梯度图像；

步骤S74：从第一梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界，以及从第二梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界；

步骤S75：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行扩充处理；

步骤S76：对扩充后被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行阈值处理，得到被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界数据以及被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界数据。

本实施例中，在步骤S71中，通过对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像分别进行最大值膨胀操作，能够增强被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像中目标区域，使目标区域的边缘扩大。在步骤S72中，通过对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像分别进行最小值腐蚀操作，能够去除被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像中的细小噪声和细节，使被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像中目标区域的边缘更加清晰和平滑。在步骤S73中，通过计算第一梯度图像和第二梯度图像，有利于后续被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和外轮廓边缘的检测和提取。在步骤S74中，通过对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行扩充处理，有利于确保被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和瓶体外轮廓边界的完整性。在步骤S75中，通过对扩充后被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行阈值处理，有利于获得闭合的被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和瓶体外轮廓边界数据，便于后续计算PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：包括第一安装板、旋转杆、旋转杆驱动组件、瓶口定位块、L型板、瓶口外径检测光源、瓶体外轮廓检测光源、CCD瓶口外径检测相机、CCD瓶体外轮廓检测相机、第一升降支座、第一安装座、第二升降支座、第二安装座、上反光镜、下反光镜、第二安装板、导向轨、第三升降支座、第三安装座、第四安装座、控制模块以及显示模块，所述L型板包括第一内侧面和第二内侧面；

所述旋转杆可旋转地穿设于所述第一安装板，所述旋转杆驱动组件设置于所述第一安装板的底部，所述旋转杆驱动组件用于驱动所述旋转杆转动，所述瓶口定位块固定于所述旋转杆的顶部，所述瓶口定位块用于定位被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口；所述L型板、所述第一升降支座、所述第二升降支座和所述第二安装板安装于所述第一安装板的顶部，所述第一升降支座和所述所述第二升降支座分别位于所述L型板的前侧和后侧，所述第二安装板位于所述L型板的右侧；所述瓶体外轮廓检测光源设置于所述第一内侧面，所述瓶口外径检测光源设置于所述第二内侧面；

所述第一安装座可上下移动地设置于所述第一升降支座，所述CCD瓶口外径检测相机安装于所述第一安装座；所述第二安装座可上下移动地设置于所述第二升降支座，所述CCD瓶体外轮廓检测相机安装于所述第二安装座；所述导向轨固定于所述第二安装板的顶部，所述导向轨沿左右方向设置，所述第三升降支座和所述第四安装座均可左右滑动地设置于所述导向轨，所述第三安装座可上下移动地设置于所述第三升降支座，所述上反光镜可转动地安装于所述第三安装座，所述下反光镜可转动地安装于所述第四安装座，所述上反光镜和所述下反光镜上下对称设置，所述控制模块用于通过CCD图像处理算法对采集到的被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸；所述显示模块用于显示被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像。

2.根据权利要求1所述的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：所述旋转杆驱动组件包括电机安装架、电机、第一齿轮、第二齿轮和齿条；

所述电机安装架安装于所述第一安装板的底部，所述电机安装于所述电机安装架，所述第一齿轮安装于所述电机的驱动端，所述第二齿轮安装于所述旋转杆的底部，所述齿条的一端缠绕于所述第一齿轮，所述齿条的另一端缠绕于所述第二齿轮。

3.根据权利要求1所述的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：还包括第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨和五个调节组件；

所述第一滑轨安装于所述第一升降支座，所述第一滑轨沿上下方向设置，所述第一安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第一滑轨；所述第二滑轨安装于所述第二升降支座，所述第二滑轨沿上下方向设置，所述第二安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第二滑轨；所述第三滑轨安装于所述第三升降支座，所述第三滑轨沿上下方向设置，所述第三安装座通过所述调节组件可上下滑动地安装于所述第三滑轨；所述第三升降支座和所述第四安装座分别通过各自所述调节组件可左右滑动地安装于所述导向轨。

4.根据权利要求3所述的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：所述调节组件包括滑块和调节旋钮；所述调节旋钮设置于所述滑块的一侧，所述调节旋钮用于调节所述滑块的松开和锁紧。

5.根据权利要求1所述的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：还包括若干支撑杆，若干所述支撑杆的顶部均固定于所述第一安装板的底部。

6.一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量方法，应用于如权利要求1-5任意一项所述PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：将被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口朝下放置到所述瓶口定位块；

步骤S2：开启所述瓶口外径检测光源、所述瓶体外轮廓检测光源、所述CCD瓶口外径检测相机和所述CCD瓶体外轮廓检测相机；

步骤S3：调节所述上反光镜和所述下反光镜的转动角度，使所述上反光镜和所述下反光镜相互垂直；

步骤S4：调节所述上反光镜上下和左右移动，并调节所述下反光镜左右移动，并调节所述CCD瓶口外径检测相机上下移动，使所述CCD瓶口外径检测相机的镜头朝向被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口，并调节所述CCD瓶体外轮廓检测相机上下移动，使所述CCD瓶体外轮廓检测相机的镜头朝向所述上反光镜的镜面，当所述显示模块上能够清晰地呈现出整个被测PET空瓶或玻璃空瓶的图像时，则所述CCD瓶口外径检测相机、所述CCD瓶体外轮廓检测相机、所述上反光镜以及所述下反光镜的位置调整完毕；

步骤S5：启动所述旋转杆驱动组件，带动所述旋转杆旋转，使被测PET空瓶或玻璃空瓶旋转；

步骤S6：所述CCD瓶口外径检测相机采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像并将其传输给所述控制模块，所述CCD瓶体外轮廓检测相机采集被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像并将其传输给所述控制模块；

步骤S7：所述控制模块接收被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像，并采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，以计算出PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口和瓶体外轮廓的尺寸。

7.根据权利要求6所述的一种PET空瓶或玻璃空瓶外轮廓和瓶口尺寸测量方法，其特征在于：在步骤S7中，采用CCD图像处理算法对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像和瓶体外轮廓图像进行处理和分析，具体包括以下子步骤：

步骤S71：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最大值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S72：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶口图像；以及对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中的每个像素进行与结构元素的框选处理，并获取被结构元素框选出来的所有像素的像素值，并取其中的最小值作为被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓图像中对应像素的像素值，以生成最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像；

步骤S73：计算最大值膨胀操作后的瓶口图像与最小值腐蚀操作后的瓶口图像之间的差值，得到第一梯度图像；以及计算最大值膨胀操作后的瓶体外轮廓图像与最小值腐蚀操作后的瓶体外轮廓图像之间的差值，得到第二梯度图像；

步骤S74：从第一梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界，以及从第二梯度图像中提取出被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界；

步骤S75：对被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行扩充处理；

步骤S76：对扩充后被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界和被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界分别进行阈值处理，得到被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶口轮廓边界数据以及被测PET空瓶或玻璃空瓶的瓶体外轮廓边界数据。