1  前言

隨著我國國民經濟的快速發展、人民生活水平的提高及人口老齡化趨勢的加快
，我國藥品需求年均遞增速達到12%以上。2007年中國藥品需求量為5991億元人民幣，預計到2010年將達到600億美元，2020年達1200億美元，從而超過美國成為世界第一大藥品市場 

目mu前qian
，藥yao品pin生sheng產chan企qi業ye不bu再zai單dan純chun追zhui求qiu速su度du，而er是shi越yue來lai越yue將jiang藥yao品pin質zhi量liang的de管guan控kong放fang在zai第di一yi位wei。隨sui著zhe自zi動dong化hua程cheng度du的de不bu斷duan提ti高gao，產chan品pin管guan控kong單dan靠kao人ren力li越yue來lai越yue不bu適shi應ying。在zai這zhe種zhong背bei景jing下xia
，機ji器qi視shi覺jiao可ke以yi很hen好hao的de適shi應ying醫yi藥yao企qi業ye高gao速su、穩定的檢測需求。

在(zai)瓶(ping)裝(zhuang)藥(yao)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)，有(you)一(yi)道(dao)軋(zha)蓋(gai)工(gong)序(xu)。然(ran)而(er)在(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，可(ke)能(neng)由(you)於(yu)多(duo)方(fang)麵(mian)原(yuan)因(yin)導(dao)致(zhi)前(qian)道(dao)加(jia)蓋(gai)時(shi)，沒(mei)有(you)將(jiang)瓶(ping)蓋(gai)安(an)裝(zhuang)到(dao)位(wei)

，甚(shen)至(zhi)於(yu)整(zheng)個(ge)蓋(gai)子(zi)丟(diu)失(shi)，這(zhe)樣(yang)對(dui)藥(yao)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)質(zhi)量(liang)會(hui)造(zao)成(cheng)重(zhong)大(da)隱(yin)患(huan)。所(suo)以(yi)在(zai)此(ci)類(lei)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)上(shang)，引(yin)入(ru)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)，用(yong)以(yi)檢(jian)測(ce)瓶(ping)蓋(gai)有(you)無(wu)加(jia)裝(zhuang)或(huo)者(zhe)加(jia)裝(zhuang)是(shi)否(fou)到(dao)位(wei)，可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)的(de)杜(du)絕(jue)此(ci)類(lei)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)，從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)藥(yao)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)質(zhi)量(liang)。

台達DMV 機器視覺係統，具有高速精準、多任務運算處理能力和智能型
、人性化的操作接口
，可廣泛應用於食品
、飲料
、醫藥及包裝等行業的識別確認、坐標定位、測量計數、瑕疵檢測等領域。

2  瓶蓋檢測原理

根據客戶的機械特點
，我們考慮采用如圖1的打光方式以及架設相機的方式。

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重點瓶蓋的情況
，另一方麵采用此種打光方式，也比較容易安裝

，成本也相對較低。

通過分析藥瓶的尺寸特征，發現瓶身也有會有一定尺寸偏差，這樣勢必對瓶蓋是否蓋緊有一定影響。通過評估得知，可通過DMV的內置工具“邊緣位置”來定位瓶口位置
，從而可以避免由於瓶身高度誤差對檢測的影響。

圖2 瓶身高度誤差示意圖

在實際檢測過程中，由於送料機構的特點
，在每次拍攝時
，瓶子左右方向也存在一定的偏差。同樣可借助“邊緣位置”工具來定位瓶身。

圖3 瓶子水平位置誤差示意圖

經過上述分析得知，通過兩個維度的定位後，可以很好地確定被測藥瓶的位置，確保檢測的穩定性。通過“二值化”所拍攝的圖像，可以清晰的看到由於上部光源的作用，瓶蓋上部會被照亮，在圖片中表現為大片的白色像素。這時就可以利用圖4紅框內白色像素來檢測瓶蓋有無，以及瓶蓋有無安裝到位。

圖4 通過白色像素檢驗瓶蓋安裝情況

表1 本係統配置表

圖5 電氣控製圖

3  藥瓶檢測流程

判定產品的NG的條件有兩項：瓶蓋丟失（如紅框內無白色像素，就可以認為該瓶蓋丟失）；瓶ping蓋gai安an裝zhuang不bu到dao位wei，其qi表biao現xian形xing式shi就jiu是shi瓶ping蓋gai傾qing斜xie，或huo者zhe高gao度du變bian化hua
，我wo們men可ke以yi在zai正zheng常chang瓶ping蓋gai上shang方fang建jian立li一yi個ge白bai色se像xiang素su檢jian測ce區qu域yu，正zheng常chang情qing況kuang下xia應ying該gai檢jian測ce不bu到dao白bai色se像xiang素su
，如ru在zai此ci區qu域yu出chu現xian過guo多duo的de白bai色se像xiang素su，就jiu可ke以yi認ren為wei瓶ping蓋gai沒mei有you安an裝zhuang到dao位wei。

圖6 瓶蓋正常安裝圖示

圖7 檢測工具規劃

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

圖8 檢測區域顯示

如圖8所示，左邊檢測“麵積”，檢測瓶蓋有無；右邊檢測“麵積”


，檢測瓶蓋是否安裝到位。

youyucunzaipinggaidiushideqingkuang，suoyihaibixujiarujiancepinggaiyouwudejiance。jingguoguancha，ruguopinggaicunzaidehua，huibeiguangyuanzhaoliangbingchuxianxuduobaisexiangsu。zheyangdehua，keyitongguojiancebaisexiangsudeshulianglaidadaojianceyouwudemude。ruguopinggaiyidandiushi，zeguidingjiancequyuneidebaisexiangsubidingdabudaoedingshuliang，jiyucijiukepanduanpinggaiyouwu。

最終輸出結果需要綜合兩個“麵積”工具檢測的結果判斷，隻要出現一個NG
，即瓶蓋丟失或者瓶蓋未安裝到位的情況
，則此藥瓶便不通過。所以還需通過“判斷器”將此兩個檢測工具的檢測結果做進行綜合。

圖9 判斷器界麵

4  檢測結果

通過檢測判斷
，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。

圖10 瓶蓋丟失檢測效果圖

圖11 瓶蓋安裝不到位檢測效果圖

圖12 正常安裝檢測效果圖

目前，係統隻需 60ms以下即可完成一個產品的判斷
，理論上每分鍾1000個產品的檢測，但是由於係統機械結構的限製
，目前可達到400瓶/分鍾的檢測速度，已經完全滿足客戶需求。

5  結束語

俗話說“人命關天”
，藥品質量絕非小事。自動化生產的大背景下，對產品質量的控製也是目前最為迫切需要解決的問題。台達DMV視覺係統的引入，可保證藥品安裝環節的品質
，同時也解決了其他傳感技術無法準確檢測瓶蓋是否安裝到位的問題。

作者簡介：

宗偉，男，出生於1981年，畢業於上海電機學院機械係機械設備及自動化專業，現就職於台達集團--中達電通股份有限公司儀表產品開發處，主要專注於台達儀表的技術支持以及市場開發。