食品饮料制造商都希望能为顾客提供安全和高质量的产品，但这样的努力正面临着不断增长的挑战。生产率和自动化水平的提升，使得包装检测和装配检验的难度也随之增加。比如，一旦弄错标签导致上面标记的食品过敏源出现错误，在严重的情况下有可能导致对顾客的伤害，并常常导致代价高昂的产品召回程序。
　　与此同时，食品饮料制造商还面向越来越多的细分市场和区域市场，所以他们通常会面对数百种不同的标签，还要确保这些标签能够正确地贴在每一件商品上，不能出现错位和倾斜，从而避免支付返工和重新装运产生的额外成本。复杂性和自动化水平的提高，正使加工厂里的包装流程进一步面临挑战。

包装生产线上的检测站。

　机器视觉可以通过减少产品缺陷、对包装和装配进行检测以及全程获取生产信息等途径，帮助食品饮料制造商提高产品生产的质量和性能。例如，视觉系统可以检测标签与产品是否相匹配，标签是否发生错位和倾斜，包装上的安全环是否存在以及瓶盖是否被拧紧等等问题。
　　机器视觉还可以用来追踪产品的质量，比如确保配料的均匀分配、瓶中液体颜色的一致性以及检查产品的装填水平等等。机器视觉还可以用来将产品分配到工厂中正确的区域以供加工或运输，从生产线上识别出有缺陷的产品，或是在整个生产过程和供应链中实现对产品的跟踪和追溯。
　　避免标签混淆及产品召回
　　卡夫食品加拿大公司正在竭力避免出现标签混淆的情况，此类事件有时可以导致代价昂贵的召回和潜在的责任问题。位于圣劳伦特工厂的烧烤酱生产线能够以高达每分钟265瓶的速度生产30种不同的产品。在这里，确保在每个独立包装贴上正确的标签是至关重要的，因为其中一些产品含有芥末、鸡蛋等成分，这些成分可能会让某些特定的顾客过敏。每当生产线更换生产的产品种类时，就需要手动向灌装机装载对应的新标签。
　　但是，操作员有可能因为失误而装载了错误的标签，或者，少量错误的标签也可能被意外地混在了正确的标签中。卡夫最初采用了激光条码扫描器来解决这一问题，当产品通过生产线时，激光条码扫描器读取每个标签上的一维条码，并将扫描结果传送给所在机器的PLC。PLC将扫描结果与正确的值进行对比，一旦发现条码错误，就将相应的产品移除出生产线。
　　激光扫描仪遇到的瓶颈在于，它们只能对一小块区域中的条码进行读取。由于标签的设计也是由市场因素驱动的，所以标签的设计者有可能把条码设计在标签上的任何位置。这样一来，一旦标签发生了改变，条码也将处于不同的位置上。每次只要生产线转换为生产另一种商品，都要对激光扫描仪的位置进行重新调整，这无疑耗费了技术员工的大量时间。有时，尽管激光扫描仪已经调整到了正确的位置上，仍然会出现读取条码失败的情况。

运行中的ID读取器。

　Mike Palmieri是魁北克一家机器视觉集成商Cadence Automation公司的高级技术销售代表，他谈到：“我建议卡夫考虑使用图像代码读取技术。”图像代码扫描技术的基本原理是：读取器扫描一幅图像，并使用一系列算法对图像进行处理，使其更容易读取。其他一些算法则根据不同材质的表面情况，对代码的清晰度和识别质量进行处理。
　　卡夫食品加拿大公司的一名技术员Dave Fortin随即开始尝试，在烧烤酱生产线的一个条码读取工位上，他用一个康耐视的ID读取器替换了原有的激光扫描仪。自从安装了这个图像读取器，不但读取故障的情况几乎绝迹，还使读取率达到了99.9%以上。卡夫随即决定将这条烧烤酱生产线上的另外三个读取器也进行同样的更换。
　　不仅读取的性能使得准确率一直保持在99.9%以上，读取器的位置也无需再进行调整，这使得技术员工立刻从调整读取器位置的繁琐工作中得到了解放。
　　Fortin指出：“ID读取器让卡夫食品加拿大公司包装生产线的效率得到了显著提高。在过去，我们的技术团队不得不花费大量的时间去调整各个包装生产线上的ID读取器，生产员工也必须花费时间来处理大量激光扫描仪无法正常识别其标签的产品。而这种新式的图像ID读取器，以近乎完美的读取率解决了这个问题，它们的价格也很经济，维护起来也很方便。”
　　实施360度检查
　　从1868年开始，美国路易斯安那州艾弗里岛的McIlhenny公司就开始生产塔巴斯科品牌的产品。这家公司有四条不同的灌装生产线，所使用的瓶子分别从2盎司到12盎司不等，生产线的速度大约在每分钟300瓶左右。这家老牌公司具有非常强的质量意识，他们的招牌产品塔巴斯科辣椒酱生产周期长达三年，在包装环节，也要确保每一个瓶子上的标签都贴在正确的位置上，标签的朝向也必须端正。
　　在每一瓶塔巴斯科辣椒酱上，正面都贴着一枚菱形标签，背面则是一枚矩形标签，在瓶颈上贴着一圈环形贴纸，在盖子的下方还有一个截留装置，用来控制瓶口的溢洒。

一瓶辣椒酱产品即将进入成像罩接受检测。

　Tom Grimsley是McIlhenny公司的灌装经理，他指出：“我们在产品上使用了数百种不同的标签，而确保在每个瓶子上贴上正确的标签是至关重要的。比如，如果我们把用于奥地利产品的标签贴到了发往德国的产品上，不仅客户会不满意，对产品进行返工和重新发货也费用不菲。我们的产品是优秀的，就要让产品上的标签也能按要求贴在正确的位置上。”
　　他谈到：“过去，我们用红外线灯来检查标签，这样的方法倒是能够检测出标签粘贴的位置是否正确，但是无法检测标签本身是不是正确的。我们的质量意识非常强，所以我们决定找到更好的办法来解决这个问题。”
“我们的产品是优秀的，就要让产品上的标签也能按要求贴在正确的位置上。”
——McIlhenny公司 Tom Grimsley
　　“大概两年前，我和我们的采购经理、夜班经理以及维修经理到一个包装贸易展上去考察用于灌装生产线的最新的视觉检测系统。我们发现Acquire Automation公司的360度检测解决方案性能是最出色的。他们的产品采用了康耐视的OmniView，能够得到围绕瓶身一整圈的完整图像。他们的系统提供了友好的人机界面，可以很容易地针对不同规格的标签和瓶子进行编程。他们的系统体积大小为30英寸见方，这样的尺寸正好适合替换我们以前的检测系统，这点也让我们非常满意。”
　　一般而言，要对没有固定指向的瓶子、圆桶和其他圆柱形容器完成360度的检测，通常需要将直线扫描技术和复杂的机械操控设备相结合，才能进行所需的图像采集。而Acquire Automation公司的方案则减少了复杂的集成，并实现了生产率的提高。当产品经过这一视觉检测系统时，其朝向可以处在任意的角度上。McIlhenny公司选用的系统能够利用四个相机获取任何形状瓶子的360度视图，利用围绕在检测物四周的多个区域扫描相机拍摄的图像，视觉软件技术可以即刻生成一个虚拟的3D表面模型。然后，利用这一模型来创建一幅无缝、不失真、无遮盖的完全表面图像，使字符识别软件、条码阅读以及其他视觉软件工具可以对这一图像进行处理。Grimsley谈到：“这个检测系统让我们对每一瓶产品的质量和合规性都充满了信心。”
　　据Grimsley所说，由于这一检测系统确保了只有符合要求的产品才能发给客户，这一回报已经足以收回投资，而产品的整体质量也得到了提升。Grimsley谈到：“一旦粘贴标签的设备出现故障，导致标签被贴歪，我们可以在一开始就立刻发现问题并及时纠正。总而言之，我们对产品质量更加满意，也更加能确定每一瓶发货的产品都符合我们的标准。”
　　每年节省250000美元的视觉系统
　　一家拥有多个品牌的零食生产商使用3英尺长、2英尺宽以及1.5英尺高的箱子对产品进行装箱。这些箱子由一条输送带运到一个分流坡道上，在这里进行分配以便发货。在进入分流坡道之前，这些箱子在输送带上会有一个短暂的停顿，系统则利用这一停顿的时间对箱子不同部位上的条形码进行读取。在考察了一个应用范例之后，这家公司装备了其最初选用的激光条码扫描仪，但是在安装之后却发现这套扫描系统无法正常工作，问题出在透视变形和条码尺寸、扫描距离的相对大小上。激光扫描仪安装在36英寸高、距扫描位置36英寸远的位置上，以接近45度向下倾斜的角度对检测面进行扫描。由于安装角度造成了扫描时条码的变形，再加上条形码扫描距离的影响，这一激光扫描仪读取的成功率只有20%到30%。
　　这家公司解决这个问题的方法是在分流坡道的位置设置一名操作工，当激光扫描仪无法读取箱子上的条码时，就由这名操作工将箱子手动朝向合适的方向。由于这家生产商每天有三个班次进行轮换，意味着公司因为这套低效率的激光扫描仪，每年要花费大约100000美元来为三个额外的全职工人支付工资。这种方法有时还会导致箱子被分配到不正确的方向，造成订单出错，并产生无法再次出售的退货。每年这类错误预计会造成150000美元左右的损失。

产品检测的实时屏幕显示。

食品包装箱上的通用产品条形码。

　对此，一家名为Crescent Electric Supply公司的机器视觉集成商提出了一个更好的办法。Crescent Electric公司的应用工程师Rick Rasbitsky谈到：“当我看到他们的安装方式，我就知道激光扫描仪根本没法在这样的情况下正常工作。”他提出的改进方法是在原来激光扫描仪的位置上安装50毫米镜头的ID读取器，并在一个较低的角度安装了一盏SV75外置蓝光灯，用来给12英寸见方的检测区域提供更好的光亮，然后把它与ID读取器进行连接。
　　这个图像ID读取器一开始工作，就立刻达到了100%的读取率。Rasbitsky谈到：“这家食品公司感到惊喜万分：无论标签在什么位置、朝向什么方向，设备的读取都保持着100%的正确率。”通过对激光扫描仪进行更换，这家食品公司在每一班的生产中可以少雇佣一名专门移动箱子的全职员工，减少了由此带来的支出，此外还避免了发货错误以及由此带来的退货损失。公司的管理者很高兴能用一套ID读取器创造出每年250000美元的收益，他们正在计划在其他包装生产线上采购更多的设备。
　　过敏源管理、产品质量、装配检测、包装检验以及全程可追溯性，是食品饮料行业面临的关键问题。机器视觉技术可以通过防止缺陷、装配检测、跟踪以及采集全流程生产信息等方式，帮助食品饮料企业提升生产质量和效率。应用了视觉系统和ID读取器的智能自动化方案，有助于实现更低的生产成本和更高的客户满意度。