作者：美國邦納資深視覺產品專家 鄭敏
一． 引言
眾所周知

，食品藥品的生產和管理關係到人類的生命健康，如果因為食品/藥yao品pin的de質zhi量liang問wen題ti而er對dui人ren的de生sheng命ming造zao成cheng威wei脅xie
，這zhe將jiang是shi一yi個ge大da的de災zai難nan。因yin而er各ge藥yao品pin生sheng產chan廠chang家jia，尤you其qi是shi世shi界jie知zhi名ming大da廠chang對dui藥yao品pin的de整zheng個ge生sheng產chan過guo程cheng甚shen至zhi後hou段duan的de包bao裝zhuang都dou給gei與yu了le非fei常chang大da的de重zhong視shi。
伴隨著2011年3月1日
，《藥品生產質量管理規範（2010年修訂）》（新GMP）shishiyilai
，suoyoudeyaopinqiyedoubeiqiangzhizaiyiyoudeshengchanxianjinxingzidonghuagaizao
，zengjialeduiyaopinzhiliangdejiance，zaizheqizhong

，gongyeshijiaobanyanlefeichangzhongyaodejiaose。

二． 工業視覺的原理簡介

圖1：工業視覺係統的工作流程

說明：簡jian單dan來lai說shuo，工gong業ye視shi覺jiao的de檢jian測ce首shou先xian需xu要yao根gen據ju合he格ge產chan品pin的de圖tu像xiang做zuo一yi個ge檢jian測ce程cheng序xu

，程cheng序xu會hui以yi合he格ge產chan品pin的de某mou些xie特te征zheng參can數shu作zuo為wei判pan斷duan的de標biao準zhun，其qi後hou對dui所suo有you產chan品pin都dou進jin行xing拍pai照zhao分fen析xi，如ru果guo發fa現xian某mou個ge產chan品pin對dui應ying的de特te征zheng參can數shu與yu預yu設she的de不bu符fu合he，則ze判pan斷duan為wei不bu合he格ge產chan品pin。通tong過guo工gong業ye視shi覺jiao可ke以yi非fei常chang方fang便bian的de檢jian測ce麵mian積ji，坐zuo標biao，角jiao度du，數shu量liang等deng。
三． 工業視覺係統與藥品生產環節的有效結合

圖2：膠囊生產流程 

常(chang)見(jian)的(de)視(shi)覺(jiao)檢(jian)測(ce)是(shi)基(ji)於(yu)二(er)維(wei)圖(tu)像(xiang)的(de)比(bi)對(dui)分(fen)析(xi)，因(yin)此(ci)隻(zhi)要(yao)是(shi)依(yi)靠(kao)表(biao)麵(mian)特(te)征(zheng)來(lai)判(pan)斷(duan)是(shi)否(fou)合(he)格(ge)的(de)檢(jian)測(ce)要(yao)求(qiu)都(dou)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)工(gong)業(ye)視(shi)覺(jiao)來(lai)實(shi)現(xian)。邦(bang)納(na)的(de)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)在(zai)圖(tu)2標注的幾個工藝環節上擁有者非常成熟的解決方案，同時也積累的豐富的經驗
，在多年的推廣中得到眾多用戶的高度認可。

1. 鋁塑/鋁鋁包裝
在鋁塑/鋁lv鋁lv包bao裝zhuang過guo程cheng中zhong
，需xu要yao對dui泡pao罩zhao內nei的de藥yao粒li或huo膠jiao囊nang進jin行xing檢jian測ce，判pan斷duan是shi否fou有you漏lou放fang的de藥yao粒li或huo膠jiao囊nang，某mou些xie場chang合he甚shen至zhi需xu要yao檢jian測ce藥yao粒li或huo膠jiao囊nang自zi身shen的de殘can損sun。工gong業ye視shi覺jiao的de應ying用yong已yi替ti代dai了le過guo去qu多duo光guang電dian傳chuan感gan器qi檢jian測ce的de落luo後hou方fang案an。

圖3：邦納Pro係列工業視覺在鋁塑包裝檢測上的應用

圖4：邦納P4係列工業視覺在鋁鋁包裝檢測上的應用

2. 塑瓶包裝
塑(su)瓶(ping)包(bao)裝(zhuang)同(tong)樣(yang)需(xu)要(yao)檢(jian)測(ce)藥(yao)盒(he)內(nei)的(de)藥(yao)瓶(ping)數(shu)量(liang)和(he)破(po)損(sun)
，由(you)於(yu)藥(yao)瓶(ping)外(wai)形(xing)的(de)多(duo)樣(yang)性(xing)
，無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)或(huo)接(jie)近(jin)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)可(ke)靠(kao)檢(jian)測(ce)
，工(gong)業(ye)視(shi)覺(jiao)無(wu)疑(yi)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

圖5：邦納P4係列工業視覺在塑瓶包裝檢測上的應用

3. 塑料瓶
作為藥品的包裝容器，藥瓶本身的外觀質量也逐漸受到了藥品廠商的重視
，目前設計的檢測要求有表麵瑕疵
，斑點
，瓶口缺損等。

圖6：邦納P4係列工業視覺塑料瓶檢測整體方案

4. 裝量

，封口
對於藥品或藥劑的罐裝，首先需要對容器內藥品數量或藥劑液位進行檢測，其次再對封口的質量進行檢測。

圖7：邦納P4係列工業視覺在藥瓶液位檢測的應用

圖8：邦納iVU係列工業視覺在瓶塞檢測上的應用

5. 熱合
，批號，裝量
一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，很(hen)多(duo)藥(yao)品(pin)的(de)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)上(shang)會(hui)印(yin)有(you)條(tiao)碼(ma)，批(pi)號(hao)，特(te)殊(shu)字(zi)符(fu)
，工(gong)業(ye)視(shi)覺(jiao)可(ke)以(yi)在(zai)熱(re)合(he)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)同(tong)步(bu)檢(jian)測(ce)

，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。

圖9：邦納iVU係列工業視覺在鋁塑/鋁鋁包裝過程中對條碼檢測的應用

圖10：邦納iVU係列工業視覺在貼標機上對貼紙字符檢測的應用

6. 外包裝
yaopindewaibaozhuangjuedinglexiaofeizheduiyaopinpinpaidediyiyinxiang，qizhongyaoxingshiwuyongzhiyide
，zhenduigezhongfuzaduobiandebaozhuangjiance
，gongyeshijiaoshimuqianzuigaoxiaodejiejuefangan。

圖11：邦納iVU係列工業視覺藥盒說明書檢測的應用

圖12：邦納P4係列工業視覺在電子監管碼等級檢測的應用

四． 視覺係統的選型
peizhiyigeshijiaoxitong，xuyaochongfendelejiefanganxijie，suoyouyingjianxinghaodequedingdoubixujiyuxianchangdejiancehuanjinghejianceyaoqiu，zhiyouchongfenfahuishijiaoxitongdezuoyongcaishiyigehelidepeizhifangan。
1. 攝像頭/控製器
攝像頭/控kong製zhi器qi是shi視shi覺jiao係xi統tong的de核he心xin，其qi性xing能neng直zhi接jie關guan係xi到dao最zui終zhong檢jian測ce的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing。對dui於yu攝she像xiang頭tou我wo們men可ke以yi分fen辨bian率lv和he成cheng像xiang速su度du來lai進jin行xing選xuan擇ze

，控kong製zhi器qi則ze根gen據ju其qi支zhi持chi的de軟ruan件jian功gong能neng來lai選xuan擇ze。

硬件型號 AREA AREA1.3 GEO GEO1.3 EDGE EDGE1.3 BCR BCR1.3
分辨率 128x100 1280x1024 128x100 1280x1024 128x100 1280x1024 640x480 1280x1024
成像速度 500fps 27fps 500fps 27fps 500fps 27fps 48fps 27fps
表1：邦納P4係列參數攝像頭舉例

圖13：邦納PresencePLUS軟件功能一覽
2. 鏡頭
一般意義上的檢測隻需要考慮鏡頭的焦距，焦距的選擇與檢測的物距和視野有著非常密切的關係。例如廣角鏡頭（短焦距）能夠讓照相機“看得更寬闊”，因為它有一個較大的圖像角度；然而，長焦鏡頭（長焦距）能讓照相機“看得更遠”，但看到的範圍比較窄。 如果牽涉到高精度或高速檢測時


，就必須考慮鏡頭的光圈，鏡片材質
，數值孔徑等。

圖14：鏡頭焦距與物距，視野的關係
3. 光源
一個穩定的、可(ke)靠(kao)的(de)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)不(bu)能(neng)僅(jin)僅(jin)局(ju)限(xian)於(yu)在(zai)試(shi)驗(yan)室(shi)的(de)嚴(yan)格(ge)條(tiao)件(jian)下(xia)才(cai)能(neng)應(ying)用(yong)

，而(er)應(ying)該(gai)在(zai)真(zhen)正(zheng)的(de)工(gong)業(ye)製(zhi)造(zao)環(huan)境(jing)中(zhong)

，在(zai)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)環(huan)境(jing)光(guang)和(he)其(qi)他(ta)工(gong)況(kuang)條(tiao)件(jian)下(xia)，對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)、不同的機器都可以實時攝取到高質量
、高對比度的圖像。基於這種情況，選擇合適的
，能夠克服這些因素的光源非常重要，選擇不同光源的目的是為了獲取最佳對比度。

圖15：常用光源的種類劃分

五． 總結
綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)，隨(sui)著(zhe)藥(yao)品(pin)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)，工(gong)業(ye)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)的(de)應(ying)用(yong)將(jiang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)普(pu)及(ji)，在(zai)未(wei)來(lai)的(de)日(ri)子(zi)裏(li)，視(shi)覺(jiao)檢(jian)測(ce)將(jiang)會(hui)朝(chao)著(zhe)高(gao)精(jing)度(du)，高(gao)速(su)，高(gao)複(fu)雜(za)性(xing)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)，作(zuo)為(wei)業(ye)內(nei)知(zhi)名(ming)品(pin)牌(pai)，邦(bang)納(na)公(gong)司(si)也(ye)將(jiang)一(yi)如(ru)既(ji)往(wang)的(de)致(zhi)力(li)於(yu)新(xin)方(fang)案(an)的(de)開(kai)發(fa)，為(wei)廣(guang)大(da)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)更(geng)加(jia)完(wan)善(shan)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。