[發明專利]一種包衣機視覺檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 201710351083.2
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107154042B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 劉小燕;吳鑫;毛傳剛
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/62;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 楊萍

本發明公開了一種包衣機視覺檢測方法與裝置，通過工業相機采集包衣機內的藥丸顆粒圖像；圖像預處理單元將采集的藥丸圖像進行圖像去噪和圖像增強處理；圖像算法處理單元對預處理后的藥丸圖像進行分割，將藥丸顆粒從背景圖像中分割出來，并對重疊的藥丸顆粒進行分割，提取單個藥丸顆粒圖像；統計提取出來的單個藥丸顆粒圖像的區域面積和直徑，發送至決策控制單元；決策控制單根據統計結果，判斷生產的藥丸符合標準要求，并進行相應控制。本發明可以用于包衣機生產藥丸過程中對包衣機內藥丸顆粒粒徑分布進行實時檢測，并能快速根據反饋信息對生產參數進行調整，確保生產的藥丸符合標準要求。

技術領域

本發明涉及到自動化機器視覺檢測技術領域，尤其涉及一種包衣機視覺檢測方法與裝置。

背景技術

包衣機主要在制藥工業中用于球形藥丸的滾制，混合和打光或者是藥丸、藥片的糖衣生產，也可應用于食品、化工等行業中球形顆粒物料的制作。目前國內制藥工業中球形藥丸的制作主要使用的是包衣機，其單機產量大，制丸穩定性好。包衣機在制丸過程中其藥丸顆粒直徑的大小的變化受到包衣機轉速、包衣機傾斜角度、加入蜜水和藥粉量的影響，是一個多變量的復雜的控制過程。

包衣機生成的成品藥丸合格率是衡量包衣機工作狀態的重要指標。由于受到物料加入量、蜜水加入量、包衣機轉速、包衣機傾斜度參數的影響，包衣機的排出的成品球合格率很難得到保證。目前常用成品藥丸合格率檢測的主要有人工肉眼觀測法和人工篩分抽檢法兩種。人工目測觀察法主要依靠人工肉眼對包衣機內運動的藥丸顆粒進行觀測并估計其尺寸大小，由于包衣機內藥丸顆粒處于高速運轉狀態，而且光照較暗，人肉眼無法準確觀測藥丸粒徑的大小。該方法檢測精度低，而且目測估計藥丸粒徑大小需要一定的實踐經驗。另外一種常見的檢測成品藥丸合格率的方法是人工篩分抽查法，該方法從處于工作狀態中的包衣機中取出一定數量的藥丸，然后用標準尺寸的網格篩對取出的藥丸樣品進行分類統計合格率。該方法精度高，但是取樣篩分耗時長，速度慢，不能實時反饋藥丸樣品尺寸，且容易給藥丸帶來外源污染。

目前各大藥廠還是普遍采用人工目測和人工篩分抽檢方式相結合的方式。以上方法都不能實時得到藥丸粒徑分布情況，并及時對影響成品藥丸合格率的包衣機的各項參數調整做出反饋。因此，如何實時獲取包衣機內高速運動藥丸的粒徑分布的實時數據，并對包衣機的各項參數進行調整，以提高成品藥丸的合格率，成為制藥行業中技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有人工檢測方法存在的上述缺陷，提供一種包衣機視覺檢測方法和裝置，可以普遍應用于各大藥廠的包衣機制丸過程中的實時檢測，并且具有檢測精度高，檢測速度快、非接觸性檢測的特點。

本發明所提供的技術方案為：

一種包衣機視覺檢測方法，包括以下步驟：

S1、藥丸圖像采集；采集包衣機內高速運動的藥丸顆粒圖像；

S2、藥丸圖像預處理；將采集的藥丸圖像進行圖像去噪和圖像增強處理，以減少噪聲干擾，提高圖像灰度的一致性，增強藥丸顆粒之間接觸面的對比度，有利于后續圖像分割算法處理；

S3、對預處理后的藥丸圖像進行分割，將藥丸顆粒從背景圖像中分割出來，并對重疊的藥丸顆粒進行分割，提取單個藥丸顆粒圖像；

S4、統計提取出來的單個藥丸顆粒圖像的區域面積和直徑；

S5、根據統計結果，判斷生產的藥丸符合標準要求。

進一步地，所述步驟S1中，使用安裝在視覺檢測工位的幀率為160fps的高速工業相機采集藥丸圖像，該相機能拍攝到藥丸的清晰圖像，為后面圖像算法處理提供良好條件。

進一步地，所述步驟S1中，首先對光學采集系統的參數進行調整，包括工業相機參數和光源亮度大小調整；然后再進行圖像采集。