药液可见微粒分布的检测方法技术

一种药液可见微粒分布的检测方法，具有如下步骤：首先，将一均匀的平面光线照射在装有药液的安培瓶上；再启动机械夹具上的旋瓶机构，使安培瓶沿着其中心轴线高速旋转；接着，经过一定时间的高速旋转后，停止旋瓶机构的动作，使安培瓶内的药液面基本平稳；然后，启动ＣＣＤ摄像机对透过安培瓶药液的平面光线所构成的图像进行连续采样；最后，对连续采样得到的一序列图像进行处理，得到该安培瓶药液内大于５０微米微粒的分布结果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于药品质量检验
，涉及一种，特别是涉及一种无需人眼观察而能够自动完成检测的。在国外，由于许多国家沿用我国的澄明度检测标准，也采用我国的“人工灯检”设备进行检测。“人工灯检”方法的缺点是显而易见的(1)由于人眼观测的分辨率的限制，检测微粒的最小尺寸也受到限制。据有关研究表明当微粒的直径小于50微米时，人眼就无法看到该微粒。这使得澄明度检测指标不可能定得很低，因此难以保证药品的质量。(2)由于人眼观测的分辨率的限制，不可能对微粒进行计数，无法测量出可见微粒的分布情况。(3)由于检测工作是由人参与，检测质量容易受到人的情绪，疲劳程度，和环境因数等的影响，缺乏客观性标准。近年来，一些科研单位和药品生产企业先后在药液可见微粒分布检测方法的研究中，投入了大量的精力，采用各种技术，均无成熟可行的方案。有的已停止了此项研究工作。中国技术专利第95237112号说明书中公开了一种激光针剂自动检测仪，该技术的目的是为了取代落后的人工目视灯检而提供一种自动检测仪，但由于该自动检测仪自身所存在的不具通用性的缺陷，以及使用该自动检测仪的检测方案不成熟等原因，所以没有投入实际应用。本专利技术的上述目的是这样实现的一种，首先将一均匀的平面光线照射在装有药液的安培瓶上；再启动机械夹具上的旋瓶机构，使安培瓶沿着其中心轴线高速旋转；经过一定时间的高速旋转后，停止旋瓶机构的动作，使安培瓶内的药液面基本平稳；启动CCD摄像机对透过安培瓶药液的平面光线所构成的图像进行连续采样；对连续采样得到的一序列图像进行处理，得到该安培瓶药液可见微粒分布的检测结果。本专利技术所述的，其中该平面光线采用一个具有一定能量、单色、聚光性和方向性极强的光作为光源，并使之通过一组光学透镜系统而得到。本专利技术所述的，其中该旋瓶机构的高速旋转速度可以控制在3000转/分～10000转/分之间，其高速旋转的时间可以控制在2秒～20秒之间。本专利技术所述的，其中该CCD摄像机最好从某一特定角度摄取安培药液图像，该特定角度可以为与平面光线的入射角度相交10度～45度。本专利技术所述的，其中该CCD摄像机的快门速度可以控制在1/500(即f＝500)～1/1200(即f＝1200)之间。本专利技术所述的，其中对连续采样得到的一序列图像进行处理的具体过程包括(1)采集一序列图像I1、I2、…、IN；(2)将图像两两相减；(3)将相减的结果分别进入M个数据处理通道；(4)每个数据通道的图像数据与事先存于处理器中的标准图像作相关匹配运算；(5)每个数据通道的相关运算满足匹配结果时，相应的粒子计数器计数一次；(6)通过粒子计数器的内容统计计算出可见微粒分布结果。上述方法可以通过计算机软件的方法加以实现，也可以通过电路硬件方法得到实现。并且上述将图像两两相减的具体处理过程，既可以是对相邻的序列图像数据相减，也可以是对间隔的序列图像数据相减。具体实施例方式下面结合实施例及其附图，对本专利技术作进一步详细说明。参照附图说明图1，由一光源1产生的波长为640nm～680nm，光强度为5毫瓦至20毫瓦的红色激光，通过一组直径为10mm，长度为12mm的圆柱透镜的光学透镜系统2，使之变化为一均匀的平面光8；该均匀的平面光8照射在由机械夹具4所夹持的安培药液瓶9上；机械夹具4上的旋瓶机构3(包括侧部摩擦旋瓶机构或者底部摩擦旋瓶机构，由于该旋瓶机构已经另案提出了技术申请，且其不属于本专利技术的关键特征
技术实现思路
，因此在本说明书中不予赘述)，使安培瓶9沿着其中心轴线高速旋转；采用CCD摄像机5从与平面光线8的入射角度相交30度的特定角度，通过遮光光栅12对透过安培瓶药液的平面光线所构成的图像进行连续摄取；摄取的序列图像经信息处理系统(例如计算机等处理系统)6处理，得到检测结果。在这里光源的选择是非常重要的，在信息处理部分由于采用模式识别方法自动检测药液澄明度，首先必须得到高质量易于处理的数字图像，由于CCD摄像机5成像原理是对平面光线8能量的积累，然而微粒过小在一般光源照射下，其散射能量较小，不容易产生微粒图像。因此选用具有一定能量、单色、聚光性和方向性极强的光，用它作为光源并通过透镜系统2直接照射在药液上，当药液中的微粒处于合适的姿态并处于阴影区域11(如图2所示)时，CCD摄像机5接受到并产生一个较强的亮点或亮斑，这一亮点或亮斑可以通过图像检测的方法检测出来。图2所示为光线8照射安培瓶9的俯视图。当旋瓶机构3的高速旋转停止后，安培瓶9中的药液在惯性的作用下继续保持高速旋转，因此药液中的微粒10也继续运动。当CCD摄像机5摄取一幅图像时，只有在阴影区域11的微粒才能被采样到，因此，存在于药液中的微粒10被采样到的概率为P(t)=ω0Nπfe-kt]]>，其中ω0为旋瓶机构3的旋转速度，N是药液中超标微粒10的数量，f是CCD摄像机5的快门参数，k是药液的粘稠度指标，t是采样时间。由此可见，当旋瓶机构3的旋转速度为3600转/分(即ω0＝120π)，CCD摄像机5的快门速度为1/800(即f＝800)。CCD摄像机5在微粒10以最快速度旋转时，采样一幅图像俘获到超标微粒10的概率仅为15％，而这个概率将随着时间的推移而迅速减少。然而，本专利技术是采用序列图像的采集与处理方法，因此解决了上述技术难点，能够确保检测结果的准确性。实施例在本序列图像的采集与处理方法实施例中，具体采样的图像数量n为256幅，采用相邻图像相减的方法，数据通道M为4，相关运算的计算维数为6×8。整个算法由硬件完成，并集成于两块集成电路上。其具体的序列图像的采集及其处理方法说明如下CCD摄像机输出标准的模拟视频信号，经A/D转换器后，形成256×256×8bit数字图像In(i，j)。系统开始工作时，采集的第一幅图像I1(i，j)存入指定的存储器中。在采集第二幅图像以后，系统将同时进行图像相减处理，即将当前采样图像In(i，j)与上幅采样并存于存储器中图像In-1(i，j)的对应点进行相减处理，并将处理结果取绝对值后送入4个数据通道，同时将当前采样的图像In(i，j)存入指定的存储器中。进入4个数据通道的图像数据将与事先存好的参考图像进行相关匹配。这4个参考图像分别代表4个不同直径段的粒子，他们分别是大于50微米到小于75微米的粒子，大于75微米到小于100微米的粒子，大于100微米到小于125微米的粒子，大于125微米粒子。在4个通道中分别统计出相关点的数据，根据这些数据计算出可见微粒分布的初步结果，当256幅图像都计算完成后，系统可统计出较为精确的可见微粒分布结果。本专利技术所述的，具有如下明显的技术效果(1)由于本专利技术采用的旋瓶机构使安培瓶沿着其中心轴线高速旋转，因此能够确保俘获到存在于药液中的所有微粒。(2)由于本专利技术采用序列图像的采集方法，因此能够确保俘获到存在于药液中的超标微粒。(3)由于本专利技术采用序列图像的处理方法，因此可以较为精确的计算出药液中可见微粒的分布。(4)由于本专利技术采用了计算机自动检测方法，因此更具有客观性。虽然本专利技术已以较佳的实施例公开如上，但其目的并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专利技术的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作适当的等效设计与润饰，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种药液可见微粒分布的检测方法，其特征在于具有如下步骤： 首先，将一均匀的平面光线照射在装有药液的安培瓶上； 再启动机械夹具上的旋瓶机构，使安培瓶沿着其中心轴线高速旋转； 接着，经过一定时间的高速旋转后，停止旋瓶机构的动作，使安培瓶内的药液面基本平稳； 然后，启动ＣＣＤ摄像机对透过安培瓶药液的平面光线所构成的图像进行连续采样； 最后，对连续采样得到的一序列图像进行处理，得到该安培瓶药液可见微粒分布的检测结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巨昌，舒利忠，
申请(专利权)人：北京吉光鉴真科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]