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(fèi)品。泡罩包裝包括兩個(gè)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(lái)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(guò)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(gè)產(chǎn)品在包裝之前都要進(jìn)行識(shí)別和檢查，但是在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行泡罩包裝的過(guò)程中，仍然存在產(chǎn)品損壞或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

毋庸置疑，當(dāng)涉及產(chǎn)品安全、包裝完整性與合規(guī)性時(shí)，制藥公司可能無(wú)法承擔(dān)這樣的風(fēng)險(xiǎn)。畢竟對(duì)于制藥廠商而言，錯(cuò)誤包裝或產(chǎn)品損壞很有可能會(huì)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(xì)檢查的原因。僅僅檢測(cè)產(chǎn)品是否存在、或者識(shí)別泡罩腔體中是不是空的，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)今的系統(tǒng)必須能夠檢測(cè)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(lèi)產(chǎn)品。

市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品和包裝創(chuàng)新的需求日益增長(zhǎng)，特別是制藥行業(yè)，這在為制造業(yè)帶來(lái)挑戰(zhàn)的同時(shí)，也驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化視覺(jué)技術(shù)不斷取得成功。自動(dòng)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(guò)簡(jiǎn)單地調(diào)整配置來(lái)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(wèn)題，印度SPAN Inspection System公司的工程師、視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和成像專(zhuān)家們，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的泡罩包裝檢測(cè)系統(tǒng)，命名為Blisbeat。SPANInspection System公司表示，Blisbeat系統(tǒng)提供自動(dòng)示教功能，這項(xiàng)功能可以簡(jiǎn)化更換檢測(cè)產(chǎn)品時(shí)所需要的設(shè)置和配置過(guò)程（見(jiàn)圖1）。

圖1：SPANInspection System公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的泡罩包裝檢測(cè)系統(tǒng)，命名為Blisbeat。

“如今市場(chǎng)上可用的傳統(tǒng)系統(tǒng)具有非常復(fù)雜的示教過(guò)程，操作者使用起來(lái)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(shí)間?！盨PANInspection System公司研發(fā)經(jīng)理Pranay Soni解釋說(shuō)，“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(gè)前提下，新產(chǎn)品的示教過(guò)程也只需要不足一分鐘的時(shí)間?！?/p>

該系統(tǒng)既可以使用Baumer公司的VLG-23C彩色相機(jī)，也可以使用Basler公司的aca1920-50gc彩色相機(jī)進(jìn)行圖像采集（見(jiàn)圖2）。PranaySoni說(shuō)，該系統(tǒng)采用的鏡頭是美國(guó)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(cè)出最小的缺陷。

圖2：Blisbeat系統(tǒng)利用自動(dòng)化示教技術(shù)，使得檢測(cè)各種泡罩包裝類(lèi)型和不同產(chǎn)品類(lèi)型的過(guò)程更加簡(jiǎn)化。

視場(chǎng)（FOV）為350mm×200mm圖像中，包含了多達(dá)18個(gè)泡罩，它們被同時(shí)檢測(cè)，每分鐘能檢測(cè)多達(dá)800個(gè)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(jì)算其面積、長(zhǎng)度、寬度和凸面。在利用先進(jìn)算法確定物體的形狀和對(duì)稱性之后，隨后再使用產(chǎn)品顏色檢測(cè)算法和異類(lèi)產(chǎn)品檢測(cè)算法。

Soni表示，很多常見(jiàn)的藥品可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)示教功能。用戶只需簡(jiǎn)單地選擇一些輸入?yún)?shù)，例如產(chǎn)品類(lèi)型、泡罩?jǐn)?shù)量和箔片類(lèi)型，然后只需按下一個(gè)按鈕來(lái)激活軟件，系統(tǒng)就能自動(dòng)找到并正確區(qū)分出所有產(chǎn)品的顏色和腔體（見(jiàn)圖3）。Soni解釋說(shuō)：“即便是用戶必須手動(dòng)導(dǎo)入新的產(chǎn)品，也相當(dāng)簡(jiǎn)單，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用基于智能分類(lèi)的機(jī)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(diǎn)觸摸核心i7 IPC，其由德國(guó)BeckhoffAutomation公司提供，完全符合IP65工業(yè)等級(jí)。此外，Blisbeat還包含基于I/O模塊的實(shí)時(shí)BeckhoffEtherCAT，用于和機(jī)器PLC連接和通信。

Soni補(bǔ)充說(shuō)，“目前我們已經(jīng)安裝了兩套Blisbeat系統(tǒng)，客戶對(duì)軟件的簡(jiǎn)單性、一致性和強(qiáng)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?yàn)锽lisbeat包含一種稱為L(zhǎng)ive-Scopeview的故障排除功能，這樣一來(lái)，用戶就可以在線查看輸入/輸出（I/O）信號(hào)，有助于快速診斷出與機(jī)器控制器或PLC之間的通信錯(cuò)誤。”