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1、安甑智能视觉检测机器人研究第31卷??第6期2010年6月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificlnstrumentVol??31No??6Jun.2010马??波,王耀南,周博文,张??辉,侯??备(湖南大学电气与信息工程学院??长沙??410082)*摘??耍:针対医药安甑中出现的可见异物,设计了一种医药安甑智能视觉检测机器人。介绍了该系统的系统结构、视觉成像原理、电气控制系统和检测算法等内容。该系统通过运用机械装置使安甑与背景之间产生运动差异,利用高速摄像机获取安甑的序列图像,在软
2、件中采用二次差分和能量累积的方法提取图像中的运动目标。还分析了不同系统机构的优劣和该机器所选择的系统结构。实验证明所研制的医药安甑智能机器视觉检测机器人可以应用于实际在线检测。关键词:机器视觉;检测机器人;安甑中图分类号:TP391????文献标识码:A????国家标准学科分类代码:510.8040ResearchonampouleintelligentvisualinspectionrobotMaBo,WangYaonan,ZhouBowen’ZhangHu’iHouBei(DepartmentofContro
3、lScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)AbstractrAimingattheparticlesinampoules^akindofampouleintelligentvisualinspectionrobotwasdesigned.Thesystemconfiguration,visionimagingprincipium,electricalcontrolsystemanddetectionalgorithmareintro??
4、duced.Thesystemgeneratesthedifferenceappearancebetweentheampoulesandbackgroundusingamechanism,andobtainsaseriesofimagesofampoulesusingahighspeedcamera.Then,second??differenceandenergyaccumu??lationmethodsareusedtoidentifythemovingtargetsintheimagesofampoules.
5、Thisarticlealsoanalyzestheadvan??tageanddisadvantageofdifferentsystemconfigurationsandthesystemconfigurationchoseninthisrobo.tExperi??mentsdemonstratethattheampouleintelligentvisualinspectionrobotcouldbeusedforonlineinspectioninproductline.Keywords:machinevis
6、ion;inspectionrobo;tampoule1??引????言安甑是我国药品生产中的重要制剂之一,在临床上有着广泛的应用。但由于生产工艺或生产环境等方面的原因,安瓶产品中可能含有玻璃碎屑、纤维、毛发、蚊虫、药渣等异物,如不能及时发现,将会对使用者造成了极人的危害。根据??中国药典规定,安甑生产过程中需要对安甑中的可见异物进行检测。目前,国内各厂家普遍采用暗室中的人工灯检,即通过人眼在特定光照环境下??收稿日期:2009??12????ReceivedDate:2009??12进行检测,其检测结果主观性强
7、,检测效率低、精度低、范围窄,检测人员劳动强度大,且容易疲劳,检测效果普遍不能达到很好的水平。本文研究的安甑智能视觉检测机器人综合运用数字图像处理、机械传动、电气控制、计算机处理和光学成像等多学科技术,对大型高速安甑生产线的产品进行在线检测,提高了检测的速度和精度,降低了漏检率和误检率,减轻了工人的劳动强度,具有巨大的经济效益和社会效益[2??4]O??*:()()机帧率、黑白/彩色、处理速度以及光源的大小、亮度、位2??安甑智能检测机器人的工作原理2.1??检测对象安甑液体中的杂质来源是多方血的,在安甑瓶生产、
8、药物生产和药品灌装封装过程中均冇可能产生杂质。在药物生产过程中,外部环境中的细小纤维,工人的头发,以及某些中药制剂中可能含有的药毛和黑渣等,都可能成为安瓶制剂中的杂质。安瓶瓶的生产工艺使安甑底部可能存在玻璃碎屑,灌装封装之前的清洗虽然能够有效减少玻屑的存在,但仍无法完全避免。根据不同异物在视觉检测过程中的成像效果不同,[5]可将异物分为黑色异物和白色异物2种类型。黑色异物