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。

zaipingzhuangyaopindeshengchanhuanjie，youyidaozhagaigongxu。ranerzaishijishengchanguochengzhong，kenengyouyuduofangmianyuanyindaozhiqiandaojiagaishi，meiyoujiangpinggaianzhuangdaowei，shenzhiyuzhenggegaizidiushi，zheyangduiyaopindeshengchanzhilianghuizaochengzhongdayinhuan。suoyizaicileishengchanshebeishang，yinrujiqishijiaoxitong
，yongyijiancepinggaiyouwujiazhuanghuozhejiazhuangshifoudaowei，keyihenhaodedujuecileiqingkuangfasheng，congerbaozhengyaopindeshengchanzhiliang。

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。

由you於yu存cun在zai瓶ping蓋gai丟diu失shi的de情qing況kuang
，所suo以yi還hai必bi須xu加jia入ru檢jian測ce瓶ping蓋gai有you無wu的de檢jian測ce。經jing過guo觀guan察cha，如ru果guo瓶ping蓋gai存cun在zai的de話hua
，會hui被bei光guang源yuan照zhao亮liang並bing出chu現xian許xu多duo白bai色se像xiang素su。這zhe樣yang的de話hua，可ke以yi通tong過guo檢jian測ce白bai色se像xiang素su的de數shu量liang來lai達da到dao檢jian測ce有you無wu的de目mu的de。如ru果guo瓶ping蓋gai一yi旦dan丟diu失shi
，則ze規gui定ding檢jian測ce區qu域yu內nei的de白bai色se像xiang素su必bi定ding達da不bu到dao額e定ding數shu量liang
，基ji與yu此ci就jiu可ke判pan斷duan瓶ping蓋gai有you無wu。

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。