基于机器视觉的药品粉针剂生产中铝盖包装在线检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装在线检测系统，包括光电触发装置（１）、图像传感装置（２）、背光源装置（３）、图像处理与分析装置（４）和输出控制装置（５）。采用本发明专利技术的在线检测系统，能有效解决生产过程中药瓶铝盖包装方面的质量问题，及时发现不合格药瓶铝盖包装，剔除不合格药瓶铝盖包装，并能在高速生产过程中不停机、无接触式进行即时检测，不影响连续生产，对药品无损检测，更好地确保药品质量。本发明专利技术设备简单，适宜于在工业化生产中应用。

On line inspection system for aluminum lid packaging in the production of powder injection based on machine vision

The invention provides a machine vision drug injection production of Chinese medicine bottle aluminum cap packaging online detection system based on, including photoelectric trigger device (1), an image sensing device (2), back light source device (3), image processing and analysis device (4) and an output control device (5). The online detection system of the invention can effectively solve the quality problems in production process of Chinese aluminum bottle cap packing, discover the unqualified bottle aluminum cap packaging, eliminate unqualified bottle aluminum cap packaging, and can not stop, non-contact real-time detection in high speed production process, does not affect the continuous production of drugs nondestructive testing, to better ensure the quality of drugs. The invention has simple equipment and is suitable for application in industrial production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及药品粉针剂生产装置，尤其涉及一种基于机器视觉的药品粉针剂生产中的包装质量在线检测系统。具体涉及药品粉针剂生产中，药瓶铝盖包装在线检测系统。
技术介绍
在制药公司生产流水线中，成品的生产需要经过洗瓶、分装、轧盖、目检、包装等多个流程。药品的生质是一项事关药品安全有效的重要环节，合格的药品要求对生产的每个环节进行严格的质检工作。但目前很多药厂主要还是采用人工方式来进行质检工作。由于操作者的疲劳度、责任心、经验等主观因素以及非人力客观因素(如生产速度等)的制约，往往还会有少量的漏检不合格产品出现。这些不合格产品流入市场会造成药效不好，甚至危害病人安全等问题。为了更进一步严格控制药品品质，采用自动检测技术来完善或代替人工检测方式，使最大范围内减少或者杜绝上述现象的产生，提高药品质量，确保用药的安全和有效。机器视觉(Machine Vision)也称计算机视觉(Computer Vision)是一项迅速发展的新技术。利用机器视觉技术进行在线识别检测，是近年来出现的一门新型综合性应用技术。在现代化的大生产中，视觉检测往往是不可缺少的环节，机器视觉系统可以取代人工视觉，用于检测、识别的各种场合，特别是高速、大批量、连续自动化生产中的质量检査、对象辨识和尺寸测量等人工难以完成的工作。机器视觉相对人工检测而言，有许多优点检测速度快、检测效率高、无用眼疲劳或注意力不集中问题等等。相对光电检测而言，也有很多特点抗环境干扰能力强(如震动、环境光、速度等)；检测类型多样化、调试维护方便等。目前，根据粉针剂药品生产过程的统计显示，粉针剂药瓶上的铝盖问题占26.1%、瓶贴质量问题占6.9% 、胶塞质量问题占10.7% ，由于生产线速度每分钟300瓶，人工检测不可能满足高速生产的要求，因此，如何采用机器视觉技术来有效解决生产过程中铝盖、瓶贴、胶塞方面的质量问题，是关注的要点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，提供一种基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装在线检测系统。在线检测系统能实时检测药瓶铝盖包装质量，及时检查出不合格包装，确保包装质量的在线检测系统。为实现上述技术问题，本专利技术的基本构思是基于机器视觉的药品粉针剂生产中包装检测系统采用CCD (电荷藕合器)图像传感器摄取被检测对象的图像并转化为数字信号，再用计算机对图像数字信号进行图像处理，从而得到所需要的各种目标图像特征值，并由此实现模式识别、产品分类等功能，解决药品粉针剂的药瓶铝盖包装质量问题。本专利技术提供了一种基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装在线检测系统，包括光电触发装置、图像传感装置、背光源装置、图像处理与分析装置和输出控制装置；所述光电触发装置、图像传感装置和背光源装置组成光电传感系统，安装于检测控制柜上方的机械支架上，位于药品粉针剂药瓶的垂直上方，其中，光电触发装置采用限定反射型光电触发器，安装位于粉针剂药瓶正上方10mm处，光电触发装置与图像传感装置通过信号电缆相连；所述背光源装置、图像传感装置设置于被检测药瓶的包装检测区的两侧，背光源装置、药瓶和图像传感装置在一条直线上，背光源装置位于粉针剂药瓶后侧，图像传感装置位于玻璃药瓶前侧，背光源装置距离玻璃药瓶5mm至lOmra，图像传感装置距离粉针剂药瓶100mm至150 ;所述图像传感装置与图像处理与分析装置通过屏蔽网线相连，将图像数据传递到图像处理与分析装置的内存区域，图像处理与分析装置与输出控制装置通过计算机数据总线相连，发送剔除控制信号。本专利技术的基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装在线检测系统,所述图像传感装置为采用日本JAI公司的PULNIX高速摄像机，数据接口采用GIGE网络接口，最大传输距离100米， 一般来说方便生产过程中分布式检测集中式管理的原则。摄像机CCD最大分辨率1392X1040，每秒30帧的连续拍摄速度，有高分辨率，高速获取生产线粉针剂药瓶图像，满足生产线最大生产速度(5瓶/秒)。摄像机镜头采用日本C0MPUTAR8mm工业镜头，具有镜头畸变小，超短视距的特性，保证图像的真实性和节约硬件设备的安装空间。所述光电触发装置为OMRON的限定反射型光纤传感器E32 — L25L。具有延时小，触发准确的特点。所述光电触发装置与图像传感装置相连，控制图像传感装置实时工作。，所述光电触发装置采用限定反射型光电触发器，其安装位置位于粉针剂药瓶正上方10mm处。所述背光源装置为日本CCS的LDL—TP51红光光源，该光源具有平板光亮度均匀，发散角一致性较好的特点，通过该光源的透射成像，能有效的反映药瓶瓶盖或者标贴的质量情况。所述图像处理与分析装置为一台工业计算机，其中包括图像采集模块和数字图像处理模块;所述图像传感装置依次通过该图像采集模块和数字图像处理模块与图像处理与分析装置连接。所述输出控制装置为一控制板卡，位于工业计算机内部，与图像处理与分析装置的数字图像处理模块相连，接收数字图像处理模块的输出结果，实时输出剔除和报警控制信号并记录和统计不合格药瓶缺陷信息。本专利技术通过软件分析处理所所接收的图像，根据软件计算结果向外部剔除装置发送控制信号。软件算法特征如下图像获取采用双缓存技术采集图像和计算图像，保证图像的采集和处理可以分步进行，即图像采集下一张的同时，软件在计算上一张的图像，从而有效提高软件算法的检测速度，满足生产线每分钟300瓶的生产速度。低通滤波采用GAUSS滤波算法，对图像数据矩阵做巻积计算，有效降低图像中存在的各种干扰噪声点。边缘提取采用SOBEL算子算法，对图像数据矩阵做3X3的模板巻积计算，强化图像边缘效果。二值分割对经过边缘提取后的图像二值化处理，这里采用最优距离自适应阈值分割算法，将梯度图分割成二值黑白图。形态聚类采用快速聚类算法，对二值化的目标聚类分析，提取目标的可疑区域，如，瓶盖区域，标贴区域等。目标定位根据预先设定的参数，进一步确定瓶盖区域和标贴区域的范围。形态学处理采用1X3模板对图像心态学处理，利用形态学开运算分离玻璃药瓶的瓶盖和标贴区域。检测分析根据瓶盖和标贴区域的信息，计算区域位置坐标，纵横比率，HU矩，熵，中心、重心，翘度等，并判断标贴是否存在或破损，判断瓶盖铝盖是否存在或破损，判断胶塞是否下压到位。采用了本专利技术的基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装质量在线检测系统结构之后，由于包括背光源装置、图像传感装置、光电触发装置、图像处理与分析装置和输出控制装置，从而，可以实时检测生产过程中的粉针剂玻璃药瓶包装质量，通过图像传感设备获取被检测对象实时图像，然后传输到图像处理与分析装置进行处理分析，从而判断检测对象是否合格，并通过输出控制装置发送命令信息给以剔除。该专利技术的检测装置能在高速生产过程中(300瓶/每分 钟)在线检测，确保产品100%经过设备检测，大大提高了药瓶铝盖包装质量。 同时该检测设备与被检测的粉针剂药品采用无接触式检测，对生产线的正常运转 无任何影响，并不会对药品造成损伤。粉针剂药品在瓶盖包装方面有几种不合格类型无胶塞、无上盖，无铝盖， 正常盖(蓝色，黄色)等。本专利技术检测系统可以应用于所有不合格类型的瓶盖 包装检测。本专利技术的检测系统结构简单，安全可靠，可以替代人工检测，效果显著，对 确保药品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的药品粉针剂生产中药瓶铝盖包装质量在线检测系统，其特征在于，该检测系统包括光电触发装置（１）、图像传感装置（２）、背光源装置（３）、图像处理与分析装置（４）和输出控制装置（５）；所述光电触发装置（１）、图像传感装置（２）和背光源装置（３）组成光电传感系统，安装于检测控制柜（７）上方的机械支架上，位于药品粉针剂药瓶的垂直上方，其中，光电触发装置（１）采用限定反射型光电触发器Ｅ３２－Ｌ２５Ｌ光电触发装置（１）与图像传感装置（２）通过信号电缆相连；所述背光源装置（３）、图像传感装置（２）设置于被检测药瓶的包装检测区的两侧，背光源装置（３）、药瓶（５）和图像传感装置（２）在一条直线上，背光源装置位于玻璃药瓶后侧，图像传感装置位于玻璃药瓶前侧，背光源装置（３）距离玻璃药瓶５ｍｍ至１０ｍｍ，图像传感装置２距离玻璃药瓶１００ｍｍ至１５０ｍｍ；所述图像传感装置（２）与图像处理与分析装置（４）通过屏蔽网线相连，将图像数据传递到图像处理与分析装置（４）的内存区域，图像处理与分析装置（４）与输出控制装置（５）通过ＰＣＩ（中文）总线相连，发送剔除控制信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万国红，
申请(专利权)人：上海新先锋药业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]