使用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行藥片缺陷檢測(cè)的詳細(xì)分析

藥片缺陷檢測(cè)是藥片生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其檢測(cè)結(jié)果的好壞直接影響著藥品的質(zhì)量。常見(jiàn)的人工檢測(cè)方法：成本高、效率低，容易產(chǎn)生誤檢和漏檢等現(xiàn)象，無(wú)法滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)憑借其自動(dòng)化程度高、成本低、效率高等特點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于醫(yī)藥行業(yè)中。

一、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方案

本文主要介紹藥片缺陷檢測(cè)方案的采集圖像與軟件處理，對(duì)智能攝像機(jī)采集到的圖像依次通過(guò)智能視覺(jué)軟件進(jìn)行絕對(duì)差值運(yùn)算、擊中或不擊中運(yùn)算、二值化崩邊檢測(cè)、圖像預(yù)處理等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)藥片缺損、臟污的識(shí)別。

二、視覺(jué)檢測(cè)硬件系統(tǒng)

根據(jù)客戶的實(shí)際需求，提出了藥片缺陷檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)方案。如圖1所示，因藥片表面為弧形，實(shí)驗(yàn)中需要整個(gè)視野內(nèi)光照均勻，并能夠檢測(cè)到藥片表面的臟污及缺損。采用球狀分布式對(duì)稱無(wú)影光源，此光源采用特制漫射板將光散射到不同方向，形成漸變球狀分布，使得整個(gè)球面目標(biāo)不同坡度的反光強(qiáng)度都一致。

▲圖1 光照示意圖

因需檢測(cè)藥片所有表面，實(shí)驗(yàn)中采用棱鏡模組進(jìn)行配合打光，通過(guò)分次曝光來(lái)分別檢測(cè)正面與側(cè)面的缺陷，從而獲取藥片360°全方位的圖像信息。（如圖2，3所示）

三、圖像軟件處理

3.1 藥片正面缺陷檢測(cè)：

如圖4所示，采用低曝光獲取圖像，保留了更多正面細(xì)節(jié)。

▲圖4 處理前圖像

首先，使用智能視覺(jué)軟件中的圖像操作，對(duì)圖像進(jìn)行絕對(duì)差值運(yùn)算，提升藥片邊緣與缺陷對(duì)比度，再利用擊中或不擊中運(yùn)算，將缺損及邊緣對(duì)比進(jìn)一步擴(kuò)大并突顯出來(lái)，再通過(guò)二值化提取出明顯特征。最后使用崩邊檢測(cè)，來(lái)計(jì)算邊緣缺損的輻散程度，可辨別出藥片正面是否存在缺損，最終效果如圖5所示。

▲圖5 最終處理效果

3.2 藥片臟污檢測(cè)：

如圖6所示，采用高曝光獲取圖像，細(xì)節(jié)被過(guò)濾，輪廓更明顯，側(cè)面變清晰，用以檢測(cè)正側(cè)面臟污及缺損。

▲圖6 處理前圖像

使用智能視覺(jué)軟件中的圖像預(yù)處理，二值化操作，將污點(diǎn)凸顯出來(lái)，將其與事先建好的模板分別進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)其完整性，通過(guò)限制模板匹配度來(lái)限定檢測(cè)精度。

▲圖7 最終處理效果

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)效率高、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠適應(yīng)惡劣的檢測(cè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)的目標(biāo)。該方案克服傳統(tǒng)人工檢測(cè)主觀性大的影響，滿足藥片大批量生產(chǎn)和檢測(cè)的要求，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，減輕人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。