瓶装药液智能检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种瓶装药液智能检测方法，采用下列步骤：S1、待检瓶到位后，使瓶体旋转；S2、旋转停止后，连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行图像处理分析。S3、瓶体复位，根据图像处理结果，将不良品剔除。一种瓶装药液智能检测系统，包括PLC控制器、运算控制器、传送机构、抓取机构、旋转机构、剔除机构和视觉检测系统，所述PLC控制器和运算控制器安装在工作台上，工作台上安装用于输送药瓶的传送机构和用于抓取药瓶至旋转机构上的抓取机构，旋转机构提供药瓶旋转动力，工作台上方安装视觉检测系统，工作台末端安装剔除机构。本发明专利技术降低检测强度，并且提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
瓶装药液智能检测方法及系统
本专利技术涉及一种瓶装药液智能检测方法及其系统，属于医用设备领域。
技术介绍
药液通常灌装在药瓶内，使用时抽取药液进行注射。药液灌装过程中必不可少的会出现杂质，先有的检测通常采用人工视觉甄别方式，将较大杂质的药瓶剔除。但是这种方法劳心劳力，检测效率不高。
技术实现思路
本专利技术涉及一种降低检测强度，并且提高检测效率的瓶装药液智能检测方法及系统。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种瓶装药液智能检测方法，采用下列步骤：S1、待检瓶到位后，使瓶体旋转；S2、旋转停止后，连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行图像处理分析，具体步骤为：S21、图像获取，摄像头采集并输入所需要的图像；S22、图像预处理，采用Gamma校正以及改进的高斯滤波算法，以调整获取序列图像对比度，同时滤除部分噪声；S23、杂质的特征点提取，采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点；S24、杂质的检测，采用迭代阈值分割方法来把目标和背景分割开。S3、瓶体复位，根据图像处理结果，将不良品剔除。优选的，步骤S22中采用Gamma校正降低高亮区域的对比度Vout＝AVinγ；其中常数A＝1，Gamma因子γ＜1时对比度增强，图像整体灰度值变大，γ＞1时对比度降低，整体灰度值变小.Vout，Vin分别表示输出和输入图像；采用一种改进的高斯滤波算法来滤除噪其中，D0为截止频率，γL为低频增量，γH为高频增量，一般取γL<1,γH>1。优选的，步骤S23中采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点，具体如下：Step1：首先对图像的行和列分别做离散小波变换，得到水平方向和垂直方向的小波变换分别为w1(m+1,n+1)，w2(m+1,n+1)；Step2：其次求小波系数的模值Step3：然后求梯度矢量和水平方向的夹角Step4：通过上述求出的角度A(i,j)方向上，求出小波变换在各尺度的局部模极大值，模极大值对应的就是图像的边缘。优选的，步骤S24中采用迭代阈值分割方法来把目标和背景分割开，具体如下：Step1：求初始阈值其中Zmax，Zmin分别为图像中的最大和最小灰度值；Step2：分割区域，通过初始阈值T0把图像分为背景和目标两个区域，分别记为R1和R2；Step3：求平均灰度值，对区域R1和R2中的所有像素计算平均灰度值μ1和μ2；Step4：求新的阈值Step5：重复Step2-Step4，直到逐次迭代所得的阈值T小于初始阈值T0。采用上述检测方法，先将瓶体旋转，在转动过程中杂质必然也跟着转动，旋转停止后，连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行图像处理分析。得到的结构可以甄别药瓶中是否存在杂质，提高了检测效率。为了配合上述瓶装药液智能检测方法，设计一种瓶装药液智能检测系统，包括PLC控制器、运算控制器、传送机构、抓取机构、旋转机构、剔除机构和视觉检测系统，所述PLC控制器和运算控制器安装在工作台上，工作台上安装用于输送药瓶的传送机构和用于抓取药瓶至旋转机构上的抓取机构，旋转机构提供药瓶旋转动力，工作台上方安装视觉检测系统，工作台末端安装剔除机构。优选的，所述视觉检测系统包括用于对药瓶进行连续拍照采样并与运算控制器串接的相机采样，用于对药瓶进行照明并对光源进行控制的光源控制所述运算控制器包括图像获取、图像处理和输出检测结果。优选的，采用上述结构后，本专利技术的药瓶通过传送机构输送，然后通过抓取机构将其中一个药瓶抓取到旋转机构上，然后旋转机构带动药瓶转动。转动停止后，利用视觉检测系统对药瓶进行连续拍照采样，采样的结果传输给运算控制器进行上述运算，并且判断药瓶中是否存在杂质，最后通过剔除机构将带有杂质的药瓶剔除。本专利技术大大降低了检测强度，省事省力，并且可以大大提高检测效率。附图说明图1是本专利技术结构原理图；图2是本专利技术的杂质检测流程图。具体实施方式以下结合附图给出的实施例对本专利技术作进一步详细的说明。参见图1所示，本专利技术实施过程如下：药瓶通过传送机构3进行输送，然后通过抓取机构4将其中一个药瓶抓取到旋转机构5上，然后旋转机构5带动药瓶转动。转动停止后，利用视觉检测系统7的光源控制72对药瓶处进行照明并用相机采样71对药瓶进行连续拍照采样，采样的结果传输给运算控制器2进行运算，运算控制器2包括以下模块：图像获取21、图像处理22和输出检测结果23，并且判断药瓶中是否存在杂质，最后通过剔除机构6将带有杂质的药瓶剔除。参见图2所示，配合上述设备对瓶装药液进行智能检测的方法，采用下列步骤完成：S1、待检瓶到位后，旋转机构5使瓶体旋转；S2、旋转停止后，相机采样71连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行输送至运算控制器2进行图像获取21和图像处理22，具体步骤为：S21、图像获取，摄像头采集并输入所需要的图像；S22、图像处理，采用Gamma校正以及改进的高斯滤波算法，以调整获取序列图像对比度，同时滤除部分噪声；采用Gamma校正降低高亮区域的对比度Vout＝AVinγ；其中常数A＝1，Gamma因子γ＜1时对比度增强，图像整体灰度值变大，γ＞1时对比度降低，整体灰度值变小.Vout，Vin分别表示输出和输入图像；采用一种改进的高斯滤波算法来滤除噪其中，D0为截止频率，γL为低频增量，γH为高频增量，一般取γL<1,γH>1。S23、杂质的特征点提取，采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点；具体为，Step1：首先对图像的行和列分别做离散小波变换，得到水平方向和垂直方向的小波变换分别为w1(m+1,n+1)，w2(m+1,n+1)；Step2：其次求小波系数的模值Step3：然后求梯度矢量和水平方向的夹角Step4：通过上述求出的角度A(i,j)方向上，求出小波变换在各尺度的局部模极大值，模极大值对应的就是图像的边缘。S24、杂质的检测，采用迭代阈值分割方法来把目标和背景分割开。具体如下：Step1：求初始阈值其中Zmax，Zmin分别为图像中的最大和最小灰度值；Step2：分割区域，通过初始阈值T0把图像分为背景和目标两个区域，分别记为R1和R2；Step3：求平均灰度值，对区域R1和R2中的所有像素计算平均灰度值μ1和μ2；Step4：求新的阈值Step5：重复Step2-Step4，直到逐次迭代所得的阈值T小于初始阈值T0。S3、瓶体复位，根据图像处理结果，将不良品剔除。本专利技术不仅大大降低了检测强度，提高劳动效率，而且检测效率也大大提高。以上所述的仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓶装药液智能检测方法，其特征在于：采用下列步骤：/nS1、待检瓶到位后，使瓶体旋转；/nS2、旋转停止后，连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行图像处理分析，具体步骤为：/nS21、图像获取，摄像头采集并输入所需要的图像；/nS22、图像预处理，采用Gamma校正以及改进的高斯滤波算法，以调整获取序列图像对比度，同时滤除部分噪声；/nS23、杂质的特征点提取，采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点；/nS24、杂质的检测，采用迭代阈值分割方法来把目标和背景分割开。/nS3、瓶体复位，根据图像处理结果，将不良品剔除。/n

【技术特征摘要】
1.一种瓶装药液智能检测方法，其特征在于：采用下列步骤：
S1、待检瓶到位后，使瓶体旋转；
S2、旋转停止后，连续拍照获取瓶中液体惯性运动的图像，用以跟踪可疑杂质的运动轨迹，进行图像处理分析，具体步骤为：
S21、图像获取，摄像头采集并输入所需要的图像；
S22、图像预处理，采用Gamma校正以及改进的高斯滤波算法，以调整获取序列图像对比度，同时滤除部分噪声；
S23、杂质的特征点提取，采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点；
S24、杂质的检测，采用迭代阈值分割方法来把目标和背景分割开。
S3、瓶体复位，根据图像处理结果，将不良品剔除。


2.根据权利要求1所述的瓶装药液智能检测方法，其特征在于：步骤S22中采用Gamma校正降低高亮区域的对比度Vout＝AVinγ；
其中常数A＝1，Gamma因子γ＜1时对比度增强，图像整体灰度值变大，γ＞1时对比度降低，整体灰度值变小.Vout，Vin分别表示输出和输入图像；
采用一种改进的高斯滤波算法来滤除噪
其中，D0为截止频率，γL为低频增量，γH为高频增量，一般取γL<1,γH>1。


3.根据权利要求1所述的瓶装药液智能检测方法，其特征在于：步骤S23中采用基于加窗小波变换边缘检测来提取低对比度杂质的边缘特征点，具体如下：
Step1：首先对图像的行和列分别做离散小波变换，得到水平方向和垂直方向的小波变换分别为w1(m+1,n+1)，w2(m+1,n+1)；
Step2：其次求小波系数的模值
Step3：然后求梯度矢量和水平方向的夹角
Step4...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云初，王少锋，俞烨，
申请(专利权)人：江苏华阳智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32