醫用橡膠手套在外科手術中的使用具有劃時代的意義, 它已經成為減少病原體傳播的主要手段, 可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)與(yu)任(ren)何(he)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)感(gan)染(ran)的(de)物(wu)質(zhi)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)的(de)危(wei)險(xian)。這(zhe)類(lei)醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)分(fen)左(zuo)右(you)手(shou)配(pei)為(wei)一(yi)副(fu)供(gong)醫(yi)療(liao)手(shou)術(shu)使(shi)用(yong)，以(yi)優(you)質(zhi)天(tian)然(ran)膠(jiao)乳(ru)為(wei)主(zhu)要(yao)原(yuan)材(cai)料(liao)，通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)凝(ning)固(gu)劑(ji)浸(jin)漬(zi)法(fa)進(jin)行(xing)模(mo)具(ju)加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)
，幹(gan)燥(zao)後(hou)製(zhi)成(cheng)的(de)橡(xiang)膠(jiao)薄(bo)膜(mo)製(zhi)品(pin)。一(yi)雙(shuang)質(zhi)量(liang)合(he)格(ge)的(de)醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)不(bu)僅(jin)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)一(yi)場(chang)手(shou)術(shu)是(shi)否(fou)能(neng)順(shun)利(li)進(jin)行(xing)，而(er)且(qie)也(ye)關(guan)係(xi)到(dao)病(bing)患(huan)手(shou)術(shu)者(zhe)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全(quan)。醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)包(bao)裝(zhuang)是(shi)保(bao)證(zheng)醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)質(zhi)量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)環(huan)節(jie)。醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)包(bao)裝(zhuang)機(ji)也(ye)稱(cheng)醫(yi)用(yong)手(shou)套(tao)包(bao)裝(zhuang)生(sheng)產(chan)線(xian),是一種可將醫用乳膠手套自動包裝的機械設備。目前
，國內的醫用手套包裝普遍由人工放置手套
，存在由放置的位置過前、過後引起的包裝紙破裂、切指
、包裝不美觀等質量缺陷。台達DMV視覺係統的引入能夠很好地解決此類缺陷的發生
，在該領域的應用具有重要的行業推廣意義。

1  需求分析

在橡膠手套的包裝過程中，手套放置的位置直接影響包裝的質量。主要分為以下兩種情況：

手套放置過前：因為折紙部位離基準線隻有0.5mm，手套手腕部分放置超過印刷基準線很有可能會導致包裝紙折紙時破裂，從而影響包裝質量；

手套放置過後：shoutaoshouzhibufenfangzhichaoguohouduanzhezhiquyuqiejiejinqiezhixianjiuhuidaozhibaozhuangbumeiguan，ruguoshouzhibufenguoyujiejinqiezhixian
，henyoukenengfashengqiezhi。ruguoshoutaoshouzhibufenfangzhichaoguohouduanqiezhixian
，nashibidaozhishoutaoshouzhibufenqiezhi。yinweishoutaofangzhishiliushuixianzaixianfangzhi，suduzaimeifenzhong50-60雙左右，放置位置過於苛刻勢必造成操作工放置手套的難度
，直接影響包裝產量。

鑒於以上兩種情況，我們將切紙線與距切紙線往前100mm處(chu)區(qu)域(yu)劃(hua)為(wei)切(qie)指(zhi)危(wei)險(xian)區(qu)
，將(jiang)切(qie)紙(zhi)線(xian)與(yu)後(hou)基(ji)準(zhun)線(xian)之(zhi)間(jian)設(she)為(wei)放(fang)置(zhi)禁(jin)止(zhi)區(qu)。在(zai)這(zhe)兩(liang)個(ge)區(qu)域(yu)內(nei)都(dou)不(bu)得(de)有(you)手(shou)套(tao)存(cun)在(zai)，如(ru)果(guo)存(cun)在(zai)手(shou)套(tao)，通(tong)過(guo)視(shi)覺(jiao)檢(jian)測(ce)發(fa)出(chu)報(bao)警(jing)。針(zhen)對(dui)用(yong)戶(hu)手(shou)套(tao)產(chan)品(pin)的(de)多(duo)樣(yang)性(xing)與(yu)需(xu)要(yao)的(de)調(tiao)整(zheng)，切(qie)指(zhi)危(wei)險(xian)區(qu)的(de)範(fan)圍(wei)可(ke)以(yi)由(you)用(yong)戶(hu)自(zi)定(ding)義(yi)。

圖1 區域設置圖示

2  檢測方案

根據用戶的需求，本方案采用DMV1000視覺係統“一拖一”的模式來進行檢測。係統架構如圖2所示。

圖2係統架構圖

2.1 檢測分析

shoutaoyubaozhuangzhiyansexiangjin，ruguoguangyuanzhisheshoutao，shoutaoyubaozhuangzhidetezhengduibiduhencha

，wufawendingdejiancechushoutaodecunzai。erdangtiaoxingguangyuanyushuipingmiancheng60度時（參考圖2），手套手腕部分與手指部分會呈現不同的圖像特征。

2.1.1手腕部分檢測

手腕部分比較平整，手套表麵具有較強的反光性，在手套手腕部分存在與不存在的情況下
，該區域的亮度對比是比較明顯的；利用這個特性
，可以使用【影像亮度】工具來判斷手套手腕部分有無超過基準線進入放置禁止區域；

另外
，可以利用【邊緣位置】尋找基準線邊緣；當手套手腕部分遮蓋基準線時
，【邊緣位置】工具檢測就會出錯
，係統會輸出NG信號。

2.1.2手指部分檢測

當條形光源與水平麵成60度(du)時(shi)，手(shou)指(zhi)部(bu)分(fen)會(hui)在(zai)包(bao)裝(zhuang)紙(zhi)上(shang)呈(cheng)現(xian)黑(hei)色(se)陰(yin)影(ying)，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)手(shou)指(zhi)陰(yin)影(ying)的(de)位(wei)置(zhi)來(lai)判(pan)斷(duan)手(shou)指(zhi)在(zai)包(bao)裝(zhuang)紙(zhi)上(shang)的(de)相(xiang)對(dui)位(wei)置(zhi)
，雖(sui)然(ran)實(shi)際(ji)檢(jian)測(ce)的(de)並(bing)非(fei)手(shou)指(zhi)的(de)實(shi)際(ji)位(wei)置(zhi)，但(dan)是(shi)，在(zai)檢(jian)測(ce)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，利(li)用(yong)手(shou)指(zhi)部(bu)分(fen)的(de)陰(yin)影(ying)在(zai)切(qie)指(zhi)危(wei)險(xian)區(qu)的(de)位(wei)置(zhi)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)確(que)定(ding)的(de)位(wei)置(zhi)這(zhe)一(yi)特(te)性(xing)滿(man)足(zu)檢(jian)測(ce)的(de)需(xu)求(qiu)；在放置禁止區和切指危險區分別用【麵積】工具來檢測手指陰影的黑像數值
，當檢測到的黑像數值大於設定值

，係統會輸出NG信號。

2.2 檢測方案

2.2.1手腕部分檢測

檢測工具定位：

左右手套包裝紙放置區域各有一條黑色基準線，分別用【邊緣位置】來定位黑色基準線的邊緣。以左基準線定位為例，如圖3所示。

圖3 左基準線定位界麵圖

為了產品換產的需要
，統一基準線的位置，利用【標記】工具，對該位置進行標識
，如圖4所示。

圖4 對基準線位置進行標識

影像強度檢測：

當手套手腕部分傾斜放置時，【邊緣位置】工具沒有出錯的情況下，需要用【影像強度】工具來檢測越界的手套。以左邊為例，如圖5所示。

圖5 影像強度檢測參數設定

手腕部分判定NG的條件：基準線定位出錯；手腕部分覆蓋基準線或者基準線不清晰
、不存在的情況下，基準線定位工具【邊緣位置】出錯；實際影像強度亮度平均值大於設定值。

2.2.2手指部分檢測

因為手套有多種規格，大小尺寸有所差異
，所以其相對包裝紙的位置
，會有所調整，即需要調整放置禁止區和切指危險區的相對位置；針對此項要求，為了便於調整，我們將手指切指檢測左右兩邊分為4個區域，利用【麵積】工具進行檢測。

放置禁止區檢測：

規劃【麵積】工具的檢測區域，並對圖像進行二值化處理

，以左邊為例
，如圖6所示。

圖6 放置禁止區設定

當檢測區域內的黑像數值大於設定值時，係統輸出NG信號。

切指危險區檢測：

規劃【麵積】工具的檢測區域，並對圖像進行二值化處理
，檢測區域設置方法同上
，此處省略。當檢測區域內的黑像數值大於設定值時
，係統輸出NG信號。

2.3檢測效果   

方案最終輸出結果需要綜合判斷2個【影像亮度】和4個【麵積】工具檢測的結果
，隻要出現一個NG（即手腕部分過基準線或手套手指部分處於禁止區、危險區的情況），此包裝機便會報警停機。所以還需通過【判斷器】將此六個檢測工具的檢測結果做一個“and”關係。

圖7 檢測工具預覽

圖8 手套處於放置禁止區的檢測示意圖

圖9 手套手指部分處於切指危險區的檢測示意圖

圖10 手套手腕部分的檢測示意圖

2.4係統配置

表1 係統配置

2.5驗收測試

驗收測試分12組
，每組分10次進行測試，表2為測試報表，其中“露指”代表手套處於放置禁止區或者切指危險區，“過線”為手套手腕部分過基準線的情況。

表2 測試結果

2.6應用現場

圖11 橡皮手套檢測現場

3  結束語

本文基於台達DMV1000機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)了(le)高(gao)速(su)醫(yi)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)手(shou)套(tao)自(zi)動(dong)包(bao)裝(zhuang)機(ji)手(shou)套(tao)質(zhi)量(liang)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)檢(jian)測(ce)，不(bu)僅(jin)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)產(chan)品(pin)線(xian)次(ci)品(pin)的(de)輸(shu)出(chu)
，提(ti)升(sheng)了(le)品(pin)牌(pai)形(xing)象(xiang)，而(er)且(qie)為(wei)企(qi)業(ye)節(jie)約(yue)了(le)資(zi)源(yuan)。該(gai)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)緊(jin)湊(cou)、成本低廉、操作簡便
、精確度高、穩(wen)定(ding)性(xing)高(gao)。其(qi)檢(jian)測(ce)效(xiao)果(guo)遠(yuan)遠(yuan)優(you)於(yu)人(ren)工(gong)檢(jian)測(ce)效(xiao)果(guo)，規(gui)範(fan)了(le)操(cao)作(zuo)工(gong)的(de)放(fang)置(zhi)手(shou)套(tao)的(de)操(cao)作(zuo)習(xi)慣(guan)。本(ben)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)已(yi)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)於(yu)該(gai)項(xiang)目(mu)，取(qu)得(de)了(le)滿(man)意(yi)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)果(guo)，準(zhun)確(que)率(lv)完(wan)全(quan)達(da)到(dao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)目(mu)標(biao)。隨(sui)著(zhe)醫(yi)療(liao)行(xing)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)，人(ren)工(gong)費(fei)用(yong)的(de)增(zeng)長(chang)，該(gai)係(xi)統(tong)具(ju)備(bei)良(liang)好(hao)地(di)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)。

作者簡介：

唐慧，男
，1982年出生
，畢業於浙江大學電氣工程及其自動化專業

，工程師職稱，致力於工業自動化控製、機器視覺方麵的研究，目前在中達電通有限公司儀表產品處擔任視覺高級應用工程師一職
，負責機器視覺類產品技術支持與推廣。