一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统及方法，所述系统包括传输带，所述传输带用于传输药品泡罩包装，所述系统包括：PLC控制装置，所述PLC控制装置分别与电眼、相机、照明装置、剔除装置以及图像处理装置连接；所述PLC控制装置用于控制所述相机和所述照明装置在对传输带上的经过电眼检测药品泡罩包装到达预先设定位置时进行拍照和照明，实现所述相机在照明的情况下获取相应的图像信息；图像处理装置，用于针对所述图像信息进行检测，并将检测结果传送至PLC控制装置；所述PLC控制装置，还用于根据所述检测结果，控制剔除装置剔除药品泡罩包装。剔除装置剔除药品泡罩包装。剔除装置剔除药品泡罩包装。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着中国经济的发展，中国的机器视觉行业发展也越来越活跃。国内的许多高等院校、研究所和企业在机器视觉领域进行了相关的工作和研究和工作，在已有的基础上取得了一定的研究成果。
[0003]随着机器视觉技术和图像处理技术的快速发展，基于机器视觉的检测技术得到了快速发展。在药品缺陷检测方面，机器视觉主要应用于药品的外观检测和包装方面，如瓶装药品容量的检测、铝塑泡罩包装药品的破损、漏装、漏粉、夹杂等缺陷检测。近些年，国内外都对药品的在线质量检测进行了研究。日本兵库教育大学的MasakazuMORIMOTO研究搭建了一套基于机器视觉的识别药片类型的检测系统，通过提取药片的形状、颜色和正反两面的标识等特征来实现种类的识别。上述是对未封装的单个药片进行识别或检测，铝塑泡罩包装因其具有较强的反光性，导致检测难度增加，Derganc等人研制的铝塑泡罩包装颜色药片检测系统存在训练和检测两个模式，在训练模式下得到待测药片的模板数据，并构造颜色空间模型来对药片图像进行校正和分割，在检测模式下读入模板数据进行匹配来检测缺陷。国外已有成熟的药品包装缺陷检测系统出现，如美国康耐视公司的In
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Sight 5100药片包装缺陷检测陷检测系统，该系统是在铝塑封装前对药片进行检测，能同时处理4片药板，运算速度快，功能强大。加拿大DALSA公司开发的DALSA IPD视觉处理系统在药片缺陷检测中得到了应用。利用检测线上放置的光电传感器来得到药板的位置，并定位单个药片在药板上的位置。该系统能检测出泡罩内是否存在漏粒、破损以及药片的颜色缺陷等，还能读取药板的生产日期和批号，并将检测结果存入数据库。
[0004]国内的一些高校和公司也从事基于机器视觉的药品包装缺陷检测的研究。中南大学谢丹毅等人开发的药品包装缺陷检测系统已投入实际运行，该系统利用一种变窗轮廓跟踪方法对圆形药片进行检测，能检测出药片存在的空泡、残缺、裂纹等典型缺陷。但是该系统仅能对边缘轮廓明显的药片进行检测，对胶囊无法检测。国内也有铝塑泡罩包装缺陷检测产品问世，如宁波新月仪器技术有限公司开发的在线检测系统，能检测药片出现的漏粒、破损等缺陷。
[0005]总体说来，国外尤其是发达国家已有成熟的产品应用于铝塑泡罩包装药品检测，但其产品价格普遍较高，且不能与国内相关配套设施结合使用，国内企业引进的设备又不具有良好的性价比。基于整个药品泡罩包装市场的需求，同时兼顾泡罩药品包装缺陷检测准确性，研究开发一套药品泡罩缺陷检测系统势在必行。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测方法及系。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统，所述系统包括传输带，所述传输带用于传输药品泡罩包装，其特征在于，所述系统包括：
[0011]PLC控制装置，所述PLC控制装置分别与电眼、相机、照明装置、剔除装置以及图像处理装置连接；
[0012]所述PLC控制装置用于控制所述相机和所述照明装置在对传输带上的经过电眼检测药品泡罩包装到达预先设定位置时进行拍照和照明，实现所述相机在照明的情况下获取相应的图像信息；
[0013]图像处理装置，用于针对所述图像信息进行检测，并将检测结果传送至PLC控制装置；
[0014]所述PLC控制装置，还用于根据所述检测结果，控制剔除装置剔除药品泡罩包装。
[0015]优选的，
[0016]电眼，用于针对传输带上的药品泡罩包装进行电眼检测；
[0017]照明装置，用于针对传输带上的经过电眼检测的药品泡罩包装进行照明；
[0018]所述照明装置包括球积分光源和环形光源；
[0019]相机，用于针对所述药品泡罩在照明装置照明的条件下进行拍照，获取相应的图像信息，并将所述图像信息传送至图像处理装置。
[0020]优选的，
[0021]其中环形光源与球积分光源直径均为300mm；
[0022]环形光源位于球积分光源正下方并处于药品泡罩包装所经过的传输带正上方100mm；
[0023]所述相机处于球积分光源孔中，并与所述传输带垂直向下。
[0024]第二方面，本实施例还提供一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测方法，所述药品泡罩包括PVC板和泡眼，其中泡眼中设置有药片，其特征在于，所述方法由上述任一基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统所执行，所述方法包括：
[0025]S1、针对药品泡罩相应的图像信息，进行预处理，获取预处理后的图像信息；
[0026]所述药品泡罩相应的图像信息为所述药品泡罩在照明装置照明的条件的相应的图像信息；
[0027]S2、针对所述预处理后的图像信息进行检测，获取相应的检测结果。
[0028]优选的，所述S1中的预处理依次包括：
[0029]彩色图像阈值处理、图像平滑中值滤波处理、形态学处理、连通域去噪处理。
[0030]优选的，所述S2具体包括：
[0031]采用边缘检测算法对预处理后的图像信息进行处理，获取预处理后的图像信息中的PVC板的边缘轮廓，并将所述PVC板的边缘轮廓的区域作为图像信息中的PVC板区域；
[0032]采用预先设定的直线检测算法获取PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ，并基于PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ，针对所述PVC板边缘轮廓采用仿射变换处理获取仿射变换处
理后的PVC板边缘轮廓；
[0033]所述仿射变换处理后的PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ为0；
[0034]采用凸包检测算法对所述仿射变换处理后的PVC板的边缘轮廓进行凸包检测，获取凸包检测结果。
[0035]优选的，所述方法还包括：
[0036]S3、提取所述仿射变换处理后的PVC板边缘轮廓区域作为PVC板区域；
[0037]采用相似度识别算法处理所述PVC板区域和预先设定泡眼区域图片，获取在所述PVC板区域中与所述预先设定泡眼区域图片相似度满足预先设定值的区域，并将所述预先设定泡眼区域图片相似度满足预先设定值的区域作为PVC板区域中的泡眼区域；
[0038]基于所述PVC板区域中的泡眼区域，采用边缘检测算法获取所述PVC板区域中第一泡眼区域的边缘轮廓；
[0039]所述第一泡眼区域为PVC板中从左至右、从上至下的第一个泡眼区域；
[0040]基于所述第一泡眼区域的边缘轮廓获取所述第一泡眼区域的边缘轮廓的最小外接矩形，基于所述第一泡眼区域的最小外接矩形获取第一泡眼区域的位置信息；
[0041]所述第一泡眼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统，所述系统包括传输带，所述传输带用于传输药品泡罩包装，其特征在于，所述系统包括：PLC控制装置，所述PLC控制装置分别与电眼、相机、照明装置、剔除装置以及图像处理装置连接；所述PLC控制装置用于控制所述相机和所述照明装置在对传输带上的经过电眼检测药品泡罩包装到达预先设定位置时进行拍照和照明，实现所述相机在照明的情况下获取相应的图像信息；图像处理装置，用于针对所述图像信息进行检测，并将检测结果传送至PLC控制装置；所述PLC控制装置，还用于根据所述检测结果，控制剔除装置剔除药品泡罩包装。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电眼，用于针对传输带上的药品泡罩包装进行电眼检测；照明装置，用于针对传输带上的经过电眼检测的药品泡罩包装进行照明；所述照明装置包括球积分光源和环形光源；相机，用于针对所述药品泡罩在照明装置照明的条件下进行拍照，获取相应的图像信息，并将所述图像信息传送至图像处理装置。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，其中环形光源与球积分光源直径均为300mm；环形光源位于球积分光源正下方并处于药品泡罩包装所经过的传输带正上方100mm；所述相机处于球积分光源孔中，并与所述传输带垂直向下。4.一种基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测方法，所述药品泡罩包括PVC板和泡眼，其中泡眼中设置有药片，其特征在于，所述方法由所述权利要求1
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3中任一基于机器视觉的药品泡罩包装缺陷检测系统所执行，所述方法包括：S1、针对药品泡罩相应的图像信息，进行预处理，获取预处理后的图像信息；所述药品泡罩相应的图像信息为所述药品泡罩在照明装置照明的条件的相应的图像信息；S2、针对所述预处理后的图像信息进行检测，获取相应的检测结果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1中的预处理依次包括：彩色图像阈值处理、图像平滑中值滤波处理、形态学处理、连通域去噪处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S2具体包括：采用边缘检测算法对预处理后的图像信息进行处理，获取预处理后的图像信息中的PVC板的边缘轮廓，并将所述PVC板的边缘轮廓的区域作为图像信息中的PVC板区域；采用预先设定的直线检测算法获取PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ，并基于PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ，针对所述PVC板边缘轮廓采用仿射变换处理获取仿射变换处理后的PVC板边缘轮廓；所述仿射变换处理后的PVC板边缘轮廓的水平倾斜角度θ为0；采用凸包检测算法对所述仿射变换处理后的PVC板的边缘轮廓进行凸包检测，获取凸包检测结果。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：S3、提取所述仿射变换处理后的PVC板边缘轮廓区域作为PVC板区域；
采用相似度识别算法处理所述PVC板区域和预先设定泡眼区域图片，获取在所述PVC板区域中与所述预先设定泡眼区域图片相似度满足预先设定值的区域，并将所述预先设定泡眼区域图片相似度满足预先设定值的区域作为PVC板区域中的泡眼区域；基于所述PVC板区域中的泡眼区域，采用边缘检测算法获取所述PVC板区域中第一泡眼区域的边缘轮廓；所述第一泡眼区域为PVC板中从左至右、从上至下的第一个泡眼区域；基于所述第一泡眼区域的边缘轮廓获取所述第一泡眼区域的边缘轮廓的最小外接矩形，基于所述第一泡眼区域的最小外接矩形获取第一泡眼区域的位置信息；所述第一泡眼区域的位置信息为所述第一泡眼区域的最小外接矩形的左边与上边的交叉点的位置信息；基于所述PVC板的边缘轮廓获取所述PVC板的边缘轮廓的最小外接矩形，基于所述最小外接矩形获取PVC板第一位置信息；所述PVC板区域的第一位置信息为所述PVC板的边缘轮廓的最小外接矩形的左边与上边的交叉点的位置信息；基于第一泡眼区域的位置信息和PVC板的第一位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐立军，文勇军，杨欣，李雨晴，谢礼志，曾小为，吴彪，丁鑫，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：