[发明专利]用于瓶装液体药品中可见异物视觉检测的方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于工业机器视觉检测领域，涉及一种用于瓶装液体药品中可见异物视觉检 测的方法及设备。

背景技术

目前，在我国广泛使用的注射针剂、口服液、滴眼液等通常采用玻璃瓶或塑料瓶 的形式灌装，这些产品在生产过程中由于过滤不佳、容器清洗不佳、封装时碰撞等原因， 有可能使液体中存在玻璃屑、悬浮物、毛发等可见异物，为了检测灌装后的液体中是否 混入可见异物，需要对每一瓶药品进行可见异物检测。针对液体药品，我国药典自1985 年起对此类药品的检测即规定进行澄明度检测和不溶性微粒检查，对药品内的异物和微 粒进行严格控制。《中国药典》2005年版将原“澄明度检查细则和判断标准”修订为“可 见异物检查法”，可见异物是指存在于注射剂、滴眼剂中，在规定条件下目视可以观测 到的不溶性物质，其粒径或长度通常大于50um。可见异物检查法有灯检法和光散射法， 一般为了保证在线实时检测常采用灯检法。随着《药品生产质量管理规范》(Good Manufacture Practice，GMP)认证的推广，我国医药生产装备和检测设备自动化和智能 化水平得到了很大的提高，出现了用于药品可见异物检测的全自动灯检机，中国发明专 利“小容量注射液或口服液异物自动检查机”(专利申请号：200810032132.7，公开号 CN101368916A)公开了一种可检测小容量安瓿或口服液中所含杂质的方法和装置，该检 测方法是利用驱动装置驱动匀速前进的瓶体加速自转达到设定速度，然后快速制动，拍 摄检测液体的图像并进行分析，当出现异常时产生剔除信号，利用该方法设计的检测装 置包括机架、进瓶装置、出瓶装置、检测中心转盘、检测装置、分析控制模块等。其中 检测中心转盘包括多个药瓶夹持装置和相应多个可对每个夹持装置进行制动的刹车装 置，该药品夹持装置包括支撑底座和顶部压头，顶部压头通过滑动杆及其压簧和升降装 置连接，以达到压紧药瓶的目的；当瓶体压紧并到达旋瓶位置时，旋转装置的旋转电机 高速转动并带动瓶体的支撑底座；当瓶体进入图像拍摄区后，刹车装置制动瓶体的支撑 底座，使药品停止旋转。但是，由于该瓶体夹持装置由两部分组成，当瓶体运动时极有 可能会出现碎瓶现象，而且旋转装置仅仅带动夹瓶装置的一部分运动，当瓶体高速旋转 时，回转中心线有可能晃动，导致瓶体内的液体产生大量气泡，该气泡的存在将大大降 低检测质量和增加误检率。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是提供一种用于瓶装液体药品中可见异物视觉检测的 方法及设备，以提高对瓶装液体药品内的可见异物的检测准确度，自动化程度高。本装 置适用于现有小容量瓶装液体药品的可见异物检测，具有结构简单、检测效果好、安全 可靠等优点，适用范围广泛。

本发明的技术方案如下：

一种用于瓶装液体药品内的可见异物视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使用工业相机对待检测的装在药瓶内的当前液体药品获取多帧连续图像；所述 的药瓶由抓瓶机械手抓持；所述的抓瓶机械手将药瓶先旋转，然后制动；在药瓶处于制 动状态下拍摄液体药瓶的图像；

2)图像预处理：采用7×7的圆形模板作为结构元素对获取的图像进行高帽形态学 滤波，以去除各类亮噪声和暗噪声，得到去噪图像；

3)运动目标提取：根据异物目标在时域上表现为帧间的运动特性，利用三帧图像 差分算法提取图像中的运动目标，其操作过程是：第一帧与第二帧做差分处理，第二帧 与第三帧做差分处理，然后通过二值化得到两个二值图像，将这两幅二值化图像在每一 个像素位置进行逻辑与操作，获得对称差分结果二值图像；

4)运动目标跟踪：采用均值漂移(Mean shift)跟踪器对对称差分结果二值图像 中的运动目标进行跟踪以去除噪声干扰，实现药液异物检测；【对称差分结果二值图像 又称短序列帧图像】

【均值漂移(Mean shift)跟踪器所采用的mean shift算法，详见“摄像测量 学原理与应用研究”，第5.4小节，于起峰，尚洋 著，2009.3出版，科学出版社，】

5)图像识别与判断：通过运动目标跟踪的结果得到目标运动轨迹，利用目标轨迹 的连续性和方向性识别区分出异物与噪声目标，从而最终判断当前液体药品是否合格；