藥片缺陷檢測

藥片缺陷檢測是(shi)藥片生產過程中的(de)(de)關鍵(jian)環節，其檢測結果的(de)(de)好(hao)壞直接影(ying)響著藥品的(de)(de)質量。常見(jian)的(de)(de)人工(gong)檢測方法：成本高、效率(lv)低，容易(yi)產生誤檢和漏檢等現象(xiang)，無法滿足現代(dai)企業對產品質量的(de)(de)要求(qiu)。機器視覺檢測憑借其自動化程度(du)高、成本低、效率(lv)高等特點，廣泛運用于(yu)醫藥行業中。

一、機器視覺檢測方案

本文主要介紹藥片缺(que)陷(xian)檢(jian)測方案的(de)采(cai)集圖(tu)像(xiang)與軟(ruan)件處理，對(dui)智(zhi)能攝像(xiang)機(ji)采(cai)集到的(de)圖(tu)像(xiang)依次(ci)通過智(zhi)能視覺軟(ruan)件進行(xing)絕對(dui)差值運(yun)算、擊(ji)中(zhong)或不擊(ji)中(zhong)運(yun)算、二值化崩邊檢(jian)測、圖(tu)像(xiang)預處理等方式實現對(dui)藥片缺(que)損(sun)、臟污的(de)識別(bie)。

二、視覺檢測硬件系統

根據客戶的(de)實(shi)際需(xu)求，提出了藥片缺(que)陷(xian)檢(jian)測的(de)總體設計(ji)方案。如圖1所示，因藥片表(biao)面(mian)為弧(hu)形，實(shi)驗中需(xu)要整(zheng)個視(shi)野內光(guang)照均(jun)勻，并能夠(gou)檢(jian)測到(dao)藥片表(biao)面(mian)的(de)臟污及缺(que)損。采(cai)用(yong)球(qiu)狀分布式對稱(cheng)無(wu)影光(guang)源(yuan)，此光(guang)源(yuan)采(cai)用(yong)特制漫射板將光(guang)散射到(dao)不(bu)同方向，形成漸變球(qiu)狀分布，使得整(zheng)個球(qiu)面(mian)目標不(bu)同坡度(du)的(de)反光(guang)強度(du)都一致。

圖1：光照示意圖

因需檢測藥(yao)(yao)片(pian)所有表(biao)面(mian)，實驗中采用(yong)棱鏡模組進(jin)行配(pei)合打光(guang)，通過(guo)分次曝(pu)光(guang)來分別檢測正(zheng)面(mian)與側面(mian)的缺陷，從而獲取藥(yao)(yao)片(pian)360°全方(fang)位的圖像信息。（如圖2，3所示(shi)）

三、圖像軟件處理

3.1藥片正面缺陷檢測

如圖(tu)4所示，采(cai)用低曝光獲取圖(tu)像(xiang)，保留了(le)更多正(zheng)面細節。

圖4：處理前圖像

首先，使用視覺軟(ruan)件中(zhong)的圖(tu)(tu)像(xiang)操作，對圖(tu)(tu)像(xiang)進行絕對差值運算(suan)，提升藥片邊(bian)(bian)緣(yuan)與缺(que)(que)陷對比度(du)，再利用擊(ji)中(zhong)或不擊(ji)中(zhong)運算(suan)，將(jiang)缺(que)(que)損及邊(bian)(bian)緣(yuan)對比進一步(bu)擴大并(bing)突(tu)顯出(chu)來，再通過二值化提取(qu)出(chu)明顯特征。最后使用崩邊(bian)(bian)檢測，來計算(suan)邊(bian)(bian)緣(yuan)缺(que)(que)損的輻散程度(du)，可辨別出(chu)藥片正面(mian)是否存在缺(que)(que)損，最終效果如圖(tu)(tu)5所示。

圖5：最終處理效果

3.2藥片臟污檢測

如圖(tu)6所(suo)示，采用(yong)(yong)高曝光獲取(qu)圖(tu)像，細節被過濾，輪廓更明顯(xian)，側(ce)面變清晰，用(yong)(yong)以檢測正側(ce)面臟(zang)污及缺損。

圖6：處理前圖像

使用視(shi)覺軟(ruan)件中(zhong)的圖像預處理，二值化操作，將(jiang)污點凸(tu)顯出來(lai)，將(jiang)其與事先建好的模板(ban)分(fen)別進(jin)行對比，檢測其完(wan)整性(xing)，通過限(xian)制模板(ban)匹(pi)配度來(lai)限(xian)定檢測精度。

圖7：最終處理效果

機器視覺檢(jian)測效率高(gao)、精度高(gao)、實時性(xing)強(qiang)，能夠適應(ying)惡劣(lie)的(de)(de)檢(jian)測環境，實現零缺陷生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)目標。該方案克服傳統人工(gong)檢(jian)測主觀性(xing)大的(de)(de)影響，滿足藥(yao)片大批(pi)量生(sheng)產(chan)(chan)和檢(jian)測的(de)(de)要求，在(zai)提高(gao)產(chan)(chan)品(pin)質量的(de)(de)同(tong)時，降低生(sheng)產(chan)(chan)成本，減輕人工(gong)的(de)(de)勞動強(qiang)度，具有較大的(de)(de)經濟效益和社會效益。

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