[发明专利]医药视觉检测机器人的安瓿瓶外观质量检测方法

说明书

技术领域

本发明属于医药工业机器视觉检测机器人技术领域，特指医药视觉检测机器人的安瓿瓶外观质量检测方法。 

背景技术

在制药生产过程中，安瓿瓶在封口时，采用火焰高温将安瓿瓶瓶口玻璃融化拉丝密封。然而，在玻璃融化拉丝的过程中，受拉丝钳夹瓶位置、燃烧火焰大小、瓶子转速等工艺影响，安瓿瓶顶部熔融玻璃可能出现收缩不均匀、托丝、泡头、扁头、尖头、断头、钩子头等异常产品；同时，在灌装时，不可避免地有药液滴漏的现象，滴漏在瓶口的药液被火焰高温碳化，出现黑色碳化物为焦头碳化。 

托丝、泡泡头、钩子头等外观异常产品，在包装运输的过程中，容易破损导致药液外流，给同批次的产品带来二次污染，严重影响用药安全和生产效率。在机器异物检测时，安瓿瓶高速旋转时可以将部分黑色碳化物冲刷下来，机器只能检测出溶液中的可见异物，而部分碳化物粘结较牢，则无法在机器异物检测环节分拣出来。在运输和使用过程才出现在药液中，给患者带来伤害，也会给生产企业带来很大的风险和损失，需要对安瓿瓶中的黑头进行检测。 

目前安瓿的机器检测产品功能都集中在药液异物检测方面，而针对外观异常产品和焦头碳化方面的缺陷只能依靠人工进行灯检。人工检测存在效率低、一致性差、漏检率高、精度低等问题。因此，为了提高医药生产线的生产效率和产品的质量水平，研制一套可靠稳定、高速的视觉检测算法具有十分重要的价值和意义。 

发明内容

本发明提供了医药视觉检测机器人的安瓿瓶外观质量检测方法，其目的在于克服现有技术中安瓿瓶的外观及黑头检测过程中存在人工检测效率低、一致性差和精度低的问题。 

医药视觉检测机器人的安瓿瓶外观质量检测方法，包括如下步骤： 

步骤1：图像采集以及图像预处理； 

对通过网络工业CCD相机采集的安瓿瓶头部图像传输给工控机进行预处理，采用中值滤波法去除图像采集和传输过程中存在的噪声点，得到图像A； 

步骤2：求图像A中安瓿瓶头部的旋转角度； 

采用穿线法确定安瓿瓶的拟对称中心线L，拟对称中心线与竖直轴的夹角，即为图像A中安瓿瓶头部的旋转角度α； 

穿线法是指在不同线上分别从左往右、从右往左两个方向穿越安瓿瓶，分别找到各自方 向上与瓶壁的第一个交点，通过两两对称的交点连线的中点确定拟对称中心线； 

步骤3：旋转图像A； 

根据步骤2中求得的旋转角度α，采用基于双线性插值-累加法的图像旋转方法，旋转图像A使图像A中的头部图像关于竖直轴对称，得到图像B； 

步骤4：求图像B中头部图像的对称中心点； 

图像A拟对称中心线L经过旋转变换后，在图像B中L变换成对称中心线L₀，对称中心线L₀与图像A中安瓿瓶头部图像的交点即为对称中心点h₀； 

步骤5：求头部边缘点； 

以对称中心线L₀为基准线，在基准线两侧作与基准线平行且等间距的2n条竖线，以对称中心点h₀为作为第一个交点，2n条竖线与安瓿瓶瓶壁的交点作为头部的边缘点，依次为(h₁₁,h₁₂,h₁₃…h_1n)、(h₂₁,h₂₂,h₂₃,…h_2n)，n取整数，n的取值范围是3～7，其中，（h₁₁,h₂₁）为第一对边缘点，（h_1n,h_2n）为第n对边缘点； 

其中，所述的间距为S1/10，S1为合格安瓿瓶正置时在离头部垂直距离为S2/4处的宽度，S2为相同规格的合格安瓿瓶瓶颈至安瓿瓶顶部的高度； 

步骤6：外观拉丝判断； 

依次判断步骤5获得的边缘点对是否关于对称中心线L₀轴对称和边缘点对的坐标变化趋势是否符合抛物线的曲线变化趋势，如果存在一对或一对以上不对称的边缘点，或者存在相邻的边缘点的坐标变化趋势不符合抛物线的曲线变化趋势，则当前安瓿瓶外观拉丝检测不合格，转入步骤9；否则，则判定当前安瓿瓶外观拉丝检测合格，进入步骤7； 

步骤7：定位黑头矩形检测区域； 

确定矩形检测区域图像C的四条直线边的坐标值，四条直线边分别为左边缘线L1，右边缘线L2，上边缘线L3，下边缘线L4；