藥片包裝缺損檢測系統中機器視覺(jué)技術(shù)應用

　　摘要：介紹了機器視覺(jué)的概念及基于機器視覺(jué)技術(shù)的藥片包裝缺損檢測系統，并給出了系統的硬件組成、控制系統軟件模塊結構及其工作過(guò)程。

　　1 引言

　　目前大多數制藥廠(chǎng)在藥片包裝生產(chǎn)線(xiàn)上，一般采用人工進(jìn)行目測的方法分揀次品，檢測人員的工作狀況對于檢測效果有著(zhù)很大的影響，而且這種工作方式檢測效率低、成本高、勞動(dòng)強度大。手工勞動(dòng)的插入嚴重影響了藥片包裝生產(chǎn)線(xiàn)的工作效率，不但浪費了大量的勞動(dòng)力資源，而且包裝質(zhì)量不能從根本得到保證。有些廠(chǎng)家采用長(cháng)時(shí)間錄像機進(jìn)行錄像方式來(lái)彌補由于人工檢測所帶來(lái)的失誤，但這失去了實(shí)時(shí)檢測的意義，同時(shí)也存在檢測成本高的問(wèn)題。

　　利用機器視覺(jué)系統代替人進(jìn)行藥片包裝缺損檢測，可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本?；跈C器視覺(jué)技術(shù)的藥片包裝缺損檢測系統是一個(gè)集機器視覺(jué)、光傳感器和機電等技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品，而且具有計算機精度高、速度快的特點(diǎn)，能迅速而準確地檢測出藥片包裝的缺損，并對其進(jìn)行綜合分析，從而對成品和廢品進(jìn)行可靠分離。

　　2 機器視覺(jué)概念

　　機器視覺(jué)又稱(chēng)計算機視覺(jué)，是用計算機來(lái)模擬人或再現與人類(lèi)視覺(jué)有關(guān)的某些智能行為的技術(shù)，從客觀(guān)事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理，并加以理解，最終用于實(shí)際檢測、測量和控制。機器視覺(jué)是一項綜合技術(shù)，其中包括：數字圖像處理技術(shù)、機械工程技術(shù)、控制技術(shù)、電光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數字視頻技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)、人機接口技術(shù)等。這些技術(shù)在機器視覺(jué)中是并列關(guān)系，相互協(xié)調應用才能構成一個(gè)成功的工業(yè)機器視覺(jué)應用系統。一個(gè)典型的工業(yè)機器視覺(jué)應用系統包括圖像捕捉系統、光照系統、圖像數字化模塊、數字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機械控制執行模塊。

　　圖像捕捉系統采用CCD攝像機將所要識別的作業(yè)對象和背景轉換成圖像信號，以圖像形式記錄下來(lái)，然后轉變成數字化信號傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統，根據像素分布亮度和顏色等信息進(jìn)行各種運算來(lái)抽取目標的特征，根據預設的容許度和其他條件輸出判斷結果。

　　光照系統為圖像采集提供合適的照明，以利于后續圖像的處理與分析。

　　圖像數字化模塊、數字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊是機器視覺(jué)系統的核心，供計算機進(jìn)行特定的處理，處理完畢的數字信號需要轉換成視頻信號由顯示器顯示，并經(jīng)圖像采集板輸出端輸出，以控制相應的執行機構。

　　機械控制執行模塊根據計算機的指令進(jìn)行動(dòng)作，最終完成系統所需的任務(wù)。

　　3 藥片包裝缺損檢測系統的總體設計方案

　　基于機器視覺(jué)技術(shù)的藥片包裝缺損檢測系統總體上由硬件和軟件兩大部分組成，其工作原理是：包裝好的藥片在傳送裝置中傳輸，傳送裝置在機器中分為兩個(gè)區域：檢測區和分離區。在檢測區，通過(guò)高速CCD攝像機將傳送中的連續的藥片圖像傳輸到計算機中。計算機對記錄下的圖像進(jìn)行分析，分辨出未填置藥片的廢板。當藥板進(jìn)行切割后進(jìn)入分離區時(shí)，橫向安置的噴槍射出高壓氣體把廢板快速吹出，落入廢品箱，而成品藥板正常落入成品區，從而實(shí)現成品和廢品的分離。

　　基于機器視覺(jué)技術(shù)的藥片包裝缺損檢測系統總體結構如圖l所示。為了充分利用原生產(chǎn)線(xiàn)，并有效地進(jìn)行藥片包裝缺損檢測，可在檢測區安裝兩臺CCD攝像機進(jìn)行可靠檢測，并加裝適當的照明設備增強檢測效果。