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药品包装检测系统

一、概况

在药品自动包装过程中经常会出现缺粒或缺损现象，一般药厂均采用人工检测方法检测缺粒或缺损，长时间操作会使人眼感觉疲劳，检测准确率DCS降低，而且手工剔除，劳动强度大，效率低。

随着国民经济的不断发展，人民群众的生活水平的不断提高，人们消费维权意识不断增强，社会上也出现了医疗事故和质量事故被媒体报道，并且次类事件历年承上升趋势，这样严重影响了企业的声誉与发展。

药品检测系统，是利用计算机视觉原理，采用图象和信号处理的手段进行药品检测，该系统可以对各种形状、各种颜色的药片进行错装、漏装、缺损等判别，还可以对胶囊漏粉、双帽等进行判断，并对不合格药品进行自动剔除。提高了药品的检测质量。药品包装检测系统是编程、运用图像处理，智能识别光电一体化技术的高科技产品。主要结构是通过高清晰度摄像机来摄取包装机传输带上的药品，同时把摄取信号传输给微电脑控制器，由控制器对摄像机摄入图片进行对比和运算，对包装机上有缺损、缺粒的药品进行自动剔除。适用铝塑包装和铝铝包装。

二、产品特点

＊能准确检测出片剂、胶囊等药品有无缺损、斑点、坑凹、或者混入其他颜色，或者混入其他杂质；

＊在Windows2000或者WindowsCE下运行，友好的工作界面；

＊自动检测，自动处理，自动剔除；

＊可增加数字组态集成，与PLC工业控制相互扩展；

＊检测数度可达：10片／秒。

二、基本原理

机器视觉是一种高新技术，广泛应用于现代工业中。采用机器视觉原理，结合包装生产的实际环境，开发成功了说的通俗1点即两接触表面产生的阻碍它们之间相对滑动的现象一种药品检测系统，它准确的对药品包装中出现的装错、漏装、缺损等质量问题实时检测。

包装技术目前广泛应用于食品、制约等行业。但由于包装多是无人操作，经常会出现缺损、漏装、装错的现象。如果用人工方法来检查，要消耗大量的人力，而且也会影响产品的超净环境。我们通过采用先进的机器视觉技术，开发成功一套计算机智能检测软件系统来代替人工工作。它能通过计算机自动识别所包装药品的缺损状况、漏装现象、装错现象，并控制机械手剔除残损及不合格产品。它大大减轻了人的工作量，可以实现24h昼夜工作，提高了产品的产量及工作效率。

1、 器视觉的检测系统系统

在决定一个机器视觉系统的需求及应用时，有很多因素需要考虑。机器视觉检测系统一般包含了大量部件，这些部件直接影响系统的性能，并将它们合理的接合在生产线上，需要了解视觉系统的组成、应用场合并正确规划。

1.1器视觉的检测系统的基本组成

由于机器视觉应用非常广泛，在不同的系统里使用不同的部件, 但是，通常包括CCD摄像机、镜头、光源、图像采集卡、智能检测软件、信号处理和数据记录系统、执行装置。其组成见图1。

1.2、 算机的机器视觉系统

设计一个基于PC的机器视觉系统，需从以下6个方面考虑：检测目标、检测任务、检测速度、检测精度、检测软件、信号处理和数据记录。

系统的检测速度不仅是由计算机的速度决定，还要受生产流水线速度的影响。很多机器视觉包含了时种钟或计时器，这样检测操作的每一步所需要的时间都可以准确的测量，由这些数，就可以修改程序随着计划中的斯道拉恩索广西林浆纸1体化项目在2016年年中1期45万吨产能纸板机的投产以满足时间速度上的要求。检测的速度还和识别判读程序的算法有密切关系。机器视觉系统的性能与它的各部件性能密切相关，光学成像系统的性能尤其关键。下面是在选择几个关键部件时应该遵循的基本原则。

摄像机的选择与应用的场合直接相关，通常考虑两点：（1）黑白还是彩色。在检测应用中大部分使用黑白摄像机，黑白摄像机性价比高。彩色摄像机主要用于一些需要分析彩色图像的场合；（2）图像分辨率。图像的分辨率必须满足检测精度要求。在某些场合选择摄像机还需要考虑工业现场中的振动、灰尘和热的影响因素。

光学成像系统包括镜头和光源，一般不太引起人们的重视。实际上当光学成像系统性能很差时，即使机器视觉系统其它部分性能很好，它表现出的性能也比不上一个配上良好光学镜头和照明系统而其余部分性能低的机器视觉系统。光学系统的功能是对检测目标成像，光学系统的成像质量越高，它提供的图像也越好。照明系统是用来照亮需要测量或检测的目标，通常照明系统的设计应考虑检测目标的特性如：颜色、纹理、尺寸、外形、反射率等。

虽然图像采集卡是整个机器视觉系统的一个部件，但它却有重要地毯机的作用。图像采集卡应和摄像头相匹配：如黑白、彩色、模拟、数字、位数等。使用模拟输入的图像采集卡，目标是尽量不变地将摄像机采集的图像转换为数字信号，不正确的图像采集卡将得到错误的数据。工业用的图像采集卡通常用于检测任务35 4，多媒体采集卡由于它通过自动增益控制、边沿增强和颜色增强电路来更改图像数据，所以不能应用工业领域。数字输入的图像采集卡是直接将摄像机输出的数字图像数据转换并输送到计算机中去处理。

机器视觉软件是检测系统中的智能部分，也是最为核心的部分。在编制机器视觉系统的智能检测软件时，需要考虑各种变化因素并采用合适高效的判读识别算法。机器视觉系统只能按程序编写的任务来工作，不像人类的眼睛和大脑可以在不同的条件下识别目标，因此准确理解系统的各个检测任务能帮助避免失败（例如将合格产品认为是不合格的）或出现其它检测判读错误。一般还要考虑检测目标颜色、周围光线、焦点、目标的位置和方向及背景颜色的变化等。

机器视觉系统的任务是通过判读识别合格和不合格目标来实现质量检测。要实现这一功能，系统需要与生产流水线通信，这样才能在对目标判读后做相应的动作。通常信号传送到数字I/O接口板，通过它再封口机传送到制造流水线中的PLC以实现相应的动作。将机器视觉系统与生产流水线结合时，虑的以下几个问题：PLC的类型及接口、信号类型和传送文件的格式铁环。通常使用RS-232接口或RS-422接口与数据库通信，来实现对数据的纪录。

2 、利用机器视觉原理实现包装检测

药品包装过程中，包装产品常存在漏装、装错、缺损等质量问题，基于以上的机器视觉原理，我们研制了包装监测系统，它通过采用CCD成像技术、数字图像处理和计算机视觉技术，利用计算机智能检测软件系统来替代人工工作，能自动识别所包装产品的缺损状况、漏装、装错现象，并控制机械手剔除残损及不合格产品。

针对包装的实际生产环境，利用CCD相机和图像采集系统获取目标的图像，通过图像采集卡，将目标产品的图像转化为计算机能识别的数字信号，传入计算机，结合数字图像处理和模式识别技术，实现自动智能识别判读检测。其系统组成框图，见图：

3、检测智能软件的研制

上面已经提到，监测系统中智能监测软件是核心，它相当于人的大脑。针对包装生产线的实际环境，通过分析检测目标颜色、周围光线、检测目标的位置和方向及背景颜色的变化等，结合实际环境，采用平滑、中值滤波等数字图像处理技术对目标图像进行去噪处理；采用点运算、形心算法、投影法、差影然后继续压(拉)到F2的位置法等数字图像处理算法对目标图像进行分割建模；采用模板匹配算法进行自动识别。其中目标建模和数字图像处理算法是关键技术。开发研制的智能监测软件能准确判读产品中存在的漏装、装错、缺损等质量问题，并实现自动检测和剔除。

4、结束语

利用机器视觉原理实现包装检测还比较少见，作者研制成功的包装监测系统能够较为准确的对产品包装过程中出现的漏装、装错、缺损等质量问题进行检测并自动剔除问题产品，对缺损检测精度达到1/10。

转载自：陕西鸿盛科技有限公司