隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人民生活水平的提高及人口老齡化趨勢(shì)的加快，我國藥品需求年均遞增速達(dá)到12%以上。2007年中國藥品需求量為5991億元人民幣，預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到600億美元，2020年達(dá)1200億美元，從而超過美國成為世界第一大藥品市場(chǎng)。

目前，藥品生產(chǎn)企業(yè)不再單純追求速度，而是越來越將藥品質(zhì)量的管控放在第一位。隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，產(chǎn)品管控單靠人力越來越不適應(yīng)。在這種背景下，機(jī)器視覺可以很好的適應(yīng)醫(yī)藥企業(yè)高速、穩(wěn)定的檢測(cè)需求。

在瓶裝藥品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有一道軋蓋工序。然而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可能由于多方面原因?qū)е虑暗兰由w時(shí)，沒有將瓶蓋安裝到位，甚至于整個(gè)蓋子丟失，這樣對(duì)藥品的生產(chǎn)質(zhì)量會(huì)造成重大隱患。所以在此類生產(chǎn)設(shè)備上，引入機(jī)器視覺系統(tǒng)，用以檢測(cè)瓶蓋有無加裝或者加裝是否到位，可以很好的杜絕此類情況發(fā)生，從而保證藥品的生產(chǎn)質(zhì)量。

臺(tái)達(dá)DMV?機(jī)器視覺系統(tǒng)，具有高速精準(zhǔn)、多任務(wù)運(yùn)算處理能力和智能型、人性化的操作接口，可廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥及包裝等行業(yè)的識(shí)別確認(rèn)、坐標(biāo)定位、測(cè)量計(jì)數(shù)、瑕疵檢測(cè)等領(lǐng)域。

2??瓶蓋檢測(cè)原理

根據(jù)客戶的機(jī)械特點(diǎn)，我們考慮采用如圖1的打光方式以及架設(shè)相機(jī)的方式。

圖1?打光方式示意圖

采用上部照射光源照亮瓶蓋，可以更好的取得檢測(cè)重點(diǎn)瓶蓋的情況，另一方面采用此種打光方式，也比較容易安裝，成本也相對(duì)較低。

通過分析藥瓶的尺寸特征，發(fā)現(xiàn)瓶身也有會(huì)有一定尺寸偏差，這樣勢(shì)必對(duì)瓶蓋是否蓋緊有一定影響。通過評(píng)估得知，可通過DMV的內(nèi)置工具“邊緣位置”來定位瓶口位置，從而可以避免由于瓶身高度誤差對(duì)檢測(cè)的影響。

圖3?瓶子水平位置誤差示意圖

經(jīng)過上述分析得知，通過兩個(gè)維度的定位后，可以很好地確定被測(cè)藥瓶的位置，確保檢測(cè)的穩(wěn)定性。通過“二值化”所拍攝的圖像，可以清晰的看到由于上部光源的作用，瓶蓋上部會(huì)被照亮，在圖片中表現(xiàn)為大片的白色像素。這時(shí)就可以利用圖4紅框內(nèi)白色像素來檢測(cè)瓶蓋有無，以及瓶蓋有無安裝到位。

圖5?電氣控制圖

3??藥瓶檢測(cè)流程

判定產(chǎn)品的NG的條件有兩項(xiàng)：瓶蓋丟失（如紅框內(nèi)無白色像素，就可以認(rèn)為該瓶蓋丟失）；瓶蓋安裝不到位，其表現(xiàn)形式就是瓶蓋傾斜，或者高度變化，我們可以在正常瓶蓋上方建立一個(gè)白色像素檢測(cè)區(qū)域，正常情況下應(yīng)該檢測(cè)不到白色像素，如在此區(qū)域出現(xiàn)過多的白色像素，就可以認(rèn)為瓶蓋沒有安裝到位。

圖6?瓶蓋正常安裝圖示

隨后可對(duì)DMV的檢測(cè)工具做如下規(guī)劃。

如圖7所示，第一個(gè)“邊緣位置”定位瓶子的X軸位置（以水平方向?yàn)閄軸）；第二個(gè)“邊緣位置”定位蓋子的Y軸位置。

圖7?檢測(cè)工具規(guī)劃

如圖8所示，左邊檢測(cè)“面積”，檢測(cè)瓶蓋有無；右邊檢測(cè)“面積”，檢測(cè)瓶蓋是否安裝到位。

圖10?瓶蓋丟失檢測(cè)效果圖

圖12?正常安裝檢測(cè)效果圖

4??檢測(cè)結(jié)果

通過檢測(cè)判斷，可以清晰地看出藥瓶的情況，圖10到圖12是不同情況下效果圖。

目前，系統(tǒng)只需?60ms以下即可完成一個(gè)產(chǎn)品的判斷，理論上每分鐘1000個(gè)產(chǎn)品的檢測(cè)，但是由于系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，目前可達(dá)到400瓶/分鐘的檢測(cè)速度，已經(jīng)完全滿足客戶需求。

5??結(jié)束語

俗話說“人命關(guān)天”，藥品質(zhì)量絕非小事。自動(dòng)化生產(chǎn)的大背景下，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制也是目前最為迫切需要解決的問題。臺(tái)達(dá)DMV視覺系統(tǒng)的引入，可保證藥品安裝環(huán)節(jié)的品質(zhì)，同時(shí)也解決了其他傳感技術(shù)無法準(zhǔn)確檢測(cè)瓶蓋是否安裝到位的問題。