一文知道視覺系統(tǒng)泡罩包裝的檢查過程

泡罩包裝是一種預(yù)成型的塑料包裝，常常用于包裝小藥片/膠囊或其他微小消費品。泡罩包裝包括兩個主要部分：一部分是由某種形式的塑料或鋁制成的腔體；另一部分是封蓋，由紙、塑料、鋁或軟箔薄片或其他物質(zhì)形成。腔體用來放置需要包裝的產(chǎn)品，封蓋用于將產(chǎn)品密封在包裝中。

在泡罩包裝過程中，被包裝的產(chǎn)品首先被適當(dāng)?shù)貍魉偷筋A(yù)成型腔體，然后將封蓋材料覆蓋到支撐材料上面。盡管每個產(chǎn)品在包裝之前都要進行識別和檢查，但是在對產(chǎn)品進行泡罩包裝的過程中，仍然存在產(chǎn)品損壞或破壞的風(fēng)險。

毋庸置疑，當(dāng)涉及產(chǎn)品安全、包裝完整性與合規(guī)性時，制藥公司可能無法承擔(dān)這樣的風(fēng)險。畢竟對于制藥廠商而言，錯誤包裝或產(chǎn)品損壞很有可能會導(dǎo)致產(chǎn)品召回，不但成本高昂，而且還可能引發(fā)致命事故，讓品牌受損。

這就是為什么泡罩包裝需要在初次填充被包裝物品之后、二次包裝之前，被仔細檢查的原因。僅僅檢測產(chǎn)品是否存在、或者識別泡罩腔體中是不是空的，還遠遠不夠。當(dāng)今的系統(tǒng)必須能夠檢測出各種缺陷，例如產(chǎn)品破損、顏色變化、形狀變化、尺寸變化、產(chǎn)品上的色斑，以及包含在泡罩中的非同類產(chǎn)品。

市場對產(chǎn)品和包裝創(chuàng)新的需求日益增長，特別是制藥行業(yè)，這在為制造業(yè)帶來挑戰(zhàn)的同時，也驅(qū)動著自動化視覺技術(shù)不斷取得成功。自動化泡罩檢查系統(tǒng)不但要具備足夠的通用性，能與各種泡罩包裝材料和設(shè)備兼容使用，而且該系統(tǒng)必須要便于操作員操作；操作人員可以通過簡單地調(diào)整配置來檢查各種不同的產(chǎn)品，包括藥片、膠囊、藥瓶和敷藥器等。

為了解決這些問題，印度SPAN Inspection System公司的工程師、視覺系統(tǒng)設(shè)計師和成像專家們，已經(jīng)開發(fā)出一種基于機器視覺技術(shù)的泡罩包裝檢測系統(tǒng)，命名為Blisbeat。SPANInspection System公司表示，Blisbeat系統(tǒng)提供自動示教功能，這項功能可以簡化更換檢測產(chǎn)品時所需要的設(shè)置和配置過程（見圖1）。

圖1：SPANInspection System公司已經(jīng)開發(fā)出一種基于機器視覺技術(shù)的泡罩包裝檢測系統(tǒng)，命名為Blisbeat。

“如今市場上可用的傳統(tǒng)系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的示教過程，操作者使用起來非常困難，其結(jié)果就是增加了日常使用中替換新產(chǎn)品所需要的時間?！盨PANInspection System公司研發(fā)經(jīng)理Pranay Soni解釋說，“我們的軟件有助于操作員非常輕松地導(dǎo)入新產(chǎn)品，并確保產(chǎn)品必須得到一致的檢查，即便在這個前提下，新產(chǎn)品的示教過程也只需要不足一分鐘的時間?！?/p>

該系統(tǒng)既可以使用Baumer公司的VLG-23C彩色相機，也可以使用Basler公司的aca1920-50gc彩色相機進行圖像采集（見圖2）。PranaySoni說，該系統(tǒng)采用的鏡頭是美國Tamron公司的M111FM16鏡頭，焦距16mm，可提供非常清晰的圖像和極小的光學(xué)失真，這些使得Blisbeat能夠始終如一地穩(wěn)定檢測出最小的缺陷。

圖2：Blisbeat系統(tǒng)利用自動化示教技術(shù)，使得檢測各種泡罩包裝類型和不同產(chǎn)品類型的過程更加簡化。

視場（FOV）為350mm×200mm圖像中，包含了多達18個泡罩，它們被同時檢測，每分鐘能檢測多達800個泡罩。Soni指出，圖像首先在HSV色彩空間中閾值化，然后利用基礎(chǔ)的Blob分析工具，計算其面積、長度、寬度和凸面。在利用先進算法確定物體的形狀和對稱性之后，隨后再使用產(chǎn)品顏色檢測算法和異類產(chǎn)品檢測算法。

Soni表示，很多常見的藥品可以實現(xiàn)自動示教功能。用戶只需簡單地選擇一些輸入參數(shù)，例如產(chǎn)品類型、泡罩數(shù)量和箔片類型，然后只需按下一個按鈕來激活軟件，系統(tǒng)就能自動找到并正確區(qū)分出所有產(chǎn)品的顏色和腔體（見圖3）。Soni解釋說：“即便是用戶必須手動導(dǎo)入新的產(chǎn)品，也相當(dāng)簡單，因為通過使用基于智能分類的機器學(xué)習(xí)方法，可完成產(chǎn)品顏色的區(qū)分?！?/p>

圖3：定制的軟件用戶界面，使操作者能夠看到泡罩包裝上缺陷的具體位置和特定屬性。

Blisbeat配備了多點觸摸核心i7 IPC，其由德國BeckhoffAutomation公司提供，完全符合IP65工業(yè)等級。此外，Blisbeat還包含基于I/O模塊的實時BeckhoffEtherCAT，用于和機器PLC連接和通信。

Soni補充說，“目前我們已經(jīng)安裝了兩套Blisbeat系統(tǒng)，客戶對軟件的簡單性、一致性和強大的硬件能力非常滿意。Blisbeat非常易于集成到客戶的應(yīng)用中，因為Blisbeat包含一種稱為Live-Scopeview的故障排除功能，這樣一來，用戶就可以在線查看輸入/輸出（I/O）信號，有助于快速診斷出與機器控制器或PLC之間的通信錯誤?！?/p>