[發明專利]一種藥丸灌裝圖像分割方法

無效

• 申請號: 201310648983.5
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103606166A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李華偉;孟振;李鳳婷;諶孫煥;關帥;卜學哲
• 申請（專利權）人: 天津普達軟件技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

所屬技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域，涉及一種藥丸灌裝圖像分割方法。

背景技術

藥丸灌裝過程中，藥丸數量不足、藥丸殘缺等問題直接影響藥品的質量。目前，藥丸數量的檢測主要靠人工目測。在包裝生產線運行過程中，工作人員目測檢查藥丸漏斗是否全部填充滿，藥丸是否殘缺以及藥丸是否完全漏下。人工檢測雖然方便、直觀，但是受主觀因素影響大，工人長時間工作容易造成視覺疲勞，會出現判斷錯誤，進而影響藥品質量。可以通過機器視覺的方法來檢測藥丸灌裝缺陷問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠用于在線快速檢測藥丸灌裝質量的藥丸灌裝圖像分割方法。本發明的技術方案如下：

（1）采集用于檢測灌裝機藥丸數量的圖像，每幅圖像同時包含相鄰的前一個工位灌裝后的狀態信息及后一個工位灌裝前的狀態信息；

（2）在采集的圖像中選擇灌裝前檢測區域和灌裝后的檢測區域；

（3）對灌裝前檢測區域和灌裝后的檢測區域內的圖像分別進行閾值分割，分別得到灌裝前和灌裝后的兩個檢測區域的二值圖，對每個檢測區域，采用下列的方法獲得進行檢測區域圖像分割的閾值：

第一步、對檢測區域圖像進行灰度直方圖計算；

第二步、根據灰度直方圖的計算結果，從灰度級0開始向著灰度級大于0的方向，對各個灰度級的出現的次數進行累加，當累加的值達到檢測區域圖像像素總數的x%時，記錄當前灰度級的值，把該值作為檢測區域圖像中灰度級最小的值；

第三步、從灰度級255開始向著灰度級小于255的方向，對各個灰度級的出現的次數進行累加，當累加的值達到檢測區域圖像像素總數的y%時，記錄當前灰度級的值，把該值作為檢測區域圖像中灰度級最大的值；

第四步、取出上述步驟中得到的最小值和最大值，把位于最小值和最大值之間的z%的位置的灰度級作為檢測區域圖像分割的閾值。

本發明能夠用于藥丸灌裝質量的在線快速圖像檢測，可以同時提取灌裝前后兩個工位的圖像信息，為藥丸灌裝質量的在線診斷和不合格藥袋剔除提供依據，提高了藥品質量的檢測精度和效率。

附圖說明

圖1待檢測圖像。

圖2灌裝前和灌裝后檢測區域（灰色圓內的區域）。

圖3灌裝前和灌裝后blob分析得到的blob（灰色曲線所包絡的小孔區域）。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明及應用場景進行說明。本發明的一個應用場景是：利用相關圖像處理方法，檢測灌裝機灌裝前藥丸漏斗是否全部充滿藥丸，藥丸是否殘缺；檢測灌裝機灌裝后藥丸漏斗是否全部漏下。

（1）采集一幅圖像，如圖1所示，同時包含灌裝前和灌裝后的狀態信息（在該圖像中的灌裝前和灌裝后不是指同一袋藥丸）。圖像左側的漏斗為藥丸灌裝前之前的狀態，如果藥丸數量充足，藥丸填充漏斗中的所有小孔。當漏斗轉到右側位置后，漏斗的狀態為灌裝后的狀態，如果藥丸數量充足，藥丸全部從小孔中漏下。

（2）分別選擇灌裝前和灌裝后的檢測區域，如圖2所示。

（3）對灌裝前檢測區域和灌裝后的檢測區域內的圖像分別進行閾值分割。

硬閾值分割方法容易受圖像亮度影響，為了避免圖片亮度對分割造成影響，利用下面方法對檢測區域圖像進行閾值分割。方法如下：第一步、對檢測區域圖像進行灰度直方圖計算；第二步、根據灰度直方圖的計算結果，從灰度級0開始向著灰度級大于0的方向，對各個灰度級的出現的次數進行累加，當累加的值達到檢測區域圖像像素總數的x%時，記錄當前灰度級的值，把該值作為檢測區域圖像中灰度級最小的值。從灰度級255開始向著灰度級小于255的方向，對各個灰度級的出現的次數進行累加，當累加的值達到檢測區域圖像像素總數的y%時（y值由用戶設定），記錄當前灰度級的值，把該值作為檢測區域圖像中灰度級最大的值；第三步、取出第二步中得到的最小值和最大值，把位于最小值和最大值之間z%（z值由用戶設置）的位置的灰度級作為檢測區域圖像分割的閾值。較暗的噪點比較多時，x值應該設置的稍大；較亮的噪點比較多時，y值應該設置的稍大。

在本實施例中，x、y、z分別設置為5、0、34。根據這三個參數，將灌裝前檢測區域和灌裝后的檢測區域的目標和背景分離，分別得到灌裝前和灌裝后的兩個檢測區域的二值圖。

（4）選擇blob的圓度和面積為過濾條件，只有當bolb的圓度值在0.8到1.5之間并且面積在50到250之間時，才認為該連通區域為blob。圖3中左側漏斗位置的灰色曲線所包絡的小孔區域為灌裝前找到的所有blob區域；圖3中右側漏斗位置的灰色曲線所包絡的小孔區域為灌裝后找到的所有blob區域；從圖3左側可以看出灌裝前的blob個數為1不等于0，認為灌裝前漏斗中的小孔沒有完全充滿，藥丸數量不足；從圖3右側可以看出灌裝后的blob個數為20等于漏斗中的小孔個數，認為灌裝后所有藥丸全部漏下，藥丸數量充足。