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专利名称：用于瓶装液体药品中可见异物视觉检测的方法及设备的制作方法
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》(GoodManufacture 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勻速前进的瓶体加 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
4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7X7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(Meanshift)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；所述的抓瓶机械手的结构为旋转臂的上部和中部分别通过第一轴承和第二轴承 安装在轴承座上，所述的轴承座通过定位板固定安装在旋转平台上，所述的旋转臂上端固 定连接有导筒和定位端垫，下端固定连接有夹持部件，所述的导筒的上部侧壁设置有定向 与动平衡配重块，至少2个定向滚轮周向均勻分布在所述的导筒的上部侧壁上；所述的夹 持部件设有夹持筒，所述的夹持筒的下端部设有静臂，所述的夹持筒内同轴向设有可在其 上转动的夹臂轴，所述的夹臂轴的下端设有动臂，所述的动臂侧面设置有定位销，所述的动 臂、定位销和静臂配合能夹紧药瓶，所述的夹臂轴上端固定设有U型块，所述的U型块的端 部设有滚轮，扭簧套装在所述的夹臂轴上，一端固定于所述的夹臂轴上，另一端固定在所述 的夹持部件上。所述的第一轴承为第一深沟球轴承，所述的第二轴承为第二深沟球轴承，所述的 滚轮为第三深沟球轴承。所述步骤2)为设图像的灰度函数为f (X，y)，结构元素为B (X，y)，(x, y)为像素坐标，则4种基本 操作定义如下腐蚀(f B)(x，y) = min{f (x+i, y+j)-B(i, j) | (x+i, y+j) GDf;(i，j) G DB}；膨胀(f B) (x，y) = max{f(x-i, y-j)+B(i, j) | (x-i,y-j) G Df ; (i，j) G DB}；开运算fo B = (f B) B ;闭运算f B = (f B) B ；式中，Df和Db分别是函数f和B的定义域，引入高帽变换滤波算子:Hat(f) = f-(f oB)；式中foB为结构元素B对图像f进行灰度开运算，选用7X7的圆形模板作为结 构元素对原图像进行高帽形态学滤波，得到含有异物目标、气泡的图像，即去噪图像；
所述步骤3)为针对所述的去噪图像，选取连续的三帧序列图像f (x，y，tk_i)、f (x，y，tk)和f (x， y，tk+1)分别计算相邻两帧的绝对差灰度图像D(k_ljk) (x, y) = f(x, y, tJ-fU，y, tk) | ；D(k,k+1)(x，y) = |f(x，y, tk+1)-f(x, y, tk) | ；对Dm) (x，y)和D(k,k+1) (x, y)分别取阈值阈值取0 255之间的一个数值，二 值化得到两个二值图像Bn』(x，y)和B(k,k+1) (x，y)；将Bn』(x, y)和B(k,k+1) (x, y)在每 一个像素位置进行逻辑与操作，得到对称差分结果二值图像Ds(k) (x，y)，计算公式如下
<formula>formula see original document page 6</formula>一种用于瓶装液体药品内的可见异物视觉检测设备，其特征在于，包括用于夹持 并驱动药瓶旋转的抓瓶机械手、用于拍摄药瓶图像的摄像机、用于对所摄取的图像进行图 像处理以识别药瓶所装液体药品的异物的计算机；所述的摄像机与计算机连接；所述的计算机的软件系统中集成有权利要求2所述的用于瓶装液体药品内的可 见异物视觉检测方法；所述的抓瓶机械手的结构为旋转臂的上部和中部分别通过第一轴承和第二轴承安装在轴承座上，所述的轴承 座通过定位板固定安装在旋转平台上，所述的旋转臂上端固定连接有导筒和定位端垫，下 端固定连接有夹持部件，所述的导筒的上部侧壁设置有定向与动平衡配重块，至少2个定 向滚轮周向均勻分布在所述的导筒的上部侧壁上；所述的夹持部件设有夹持筒，所述的夹 持筒的下端部设有静臂，所述的夹持筒内同轴向设有可在其上转动的夹臂轴，所述的夹臂 轴的下端设有动臂，所述的动臂侧面设置有定位销，所述的动臂、定位销和静臂配合能夹紧 药瓶，所述的夹臂轴上端固定设有U型块，所述的U型块的端部设有滚轮，扭簧套装在所述 的夹臂轴上，一端固定于所述的夹臂轴上，另一端固定在所述的夹持部件上。所述的第一轴承为第一深沟球轴承，所述的第二轴承为第二深沟球轴承，所述的 滚轮为第三深沟球轴承。本发明的优点与效果与现有技术相比，本发明的有益效果具体体现在1、结构简单、检测质量高。一般的瓶装夹持装置由于其结构设计复杂，容易导致瓶 体在旋转时出现偏心和左右摆动，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。本发明采用一体式抓瓶结构，能对现有安瓿、西林瓶等多种圆 柱型瓶装液体夹持旋转检测，适用性广。本发明还对机械手配置了动平衡元件，从而保证了 瓶体旋转时的稳定性，杜绝了液体气泡的产生，图像检测精度可达20um。2、安全可靠。现有的夹持装置设计为自上而下的两部分结构，本发明的瓶体抓取 旋转装置采用了 一体式结构，在保证瓶体旋转平稳性的同时，不会造成瓶体偏心导致爆瓶。3、该检测方法采用数学形态滤波获得预处理图像，其算法可通过硬件并行实现， 从而大大提高处理速度。在运动目标提取中，利用三帧图像差分算法提取图像中的运动目 标，很好的克服了瓶侧壁可能存在差异、简单序列图像差分对微小异物目标检测效果不好的缺陷，并且显著提高了输出图像的信噪比，大大简化了后续检测算法的难度。采用均值漂 移跟踪器对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。整套方 法减少了图像处理时间，大大提高了算法的实时性和鲁棒性，提高了药液中异物检测识别 的准确率，降低了药品漏检率和误检率，可应用于医药、饮料、酒类等各种检测系统中，具有 广阔的市场前景和实际应用价值。


图1是本发明检测装置的结构示意图；图2是沿图1中C-C线剖示图；图3是沿图1中B-B线剖示图；图4是沿图1中A-A线剖示图；图5是本发明检测装置的检测流程图；图6是本发明的检测结果。(注图中白色矩形框表示异物目标，(a)原始图像(b) 图像预处理，(c)最终的图像检测结果)图中标号说明1-定位端垫，2-内六角圆柱头螺钉，3-平键，4-定向与动平衡配重块，5-导筒， 6-第一圆柱销，7-定向滚轮，8-第二圆柱销，9-第一深沟球轴承，10-轴承座，11-内六角 圆柱头螺钉，12-平垫圈，13-定位板，14-第二深沟球轴承，15-B型轴用弹性挡圈，16-夹臂 轴，17-旋转臂，18-U型块，19-第三深沟球轴承，20-第三圆柱销，21-第四圆柱销，22-扭 簧，23-第五圆柱销，24-复合轴承，25-动臂，26-静臂，27-定位销，28-瓶体，29-旋转平台， 30-夹持部件，31-夹持筒，32-高速工业相机，33-底部光源，34-背部光源
具体实施例方式实施例1 本发明针对人工检测和传统灯检系统的缺陷，摒弃了单帧图像检测的思想，本发 明设计了一个旋转急停检测装置，该装置可使药瓶高速的旋转然后急停，从而使瓶内液体 和液体中可能存在的杂质自转，利用序列图像中运动与静止对象在时间和空间上的差异性 区分瓶身干扰与液体内部异物，克服了瓶身干扰所带来的影响，最后通过计算机分析软件 给出产品是否合格信号。本发明装置的主体部分如图1所示，主要包括抓瓶机械手，并在机械手附近设置 的电气传动单元、图像采集与处理装置。该检测装置在运行时必须在一个封闭的隔光环境 中。如图2、图3、图4和图5所示，抓瓶机械手包括从上至下依次设置的导筒与定向部 件、旋转部件；导筒与定向部件包括导筒5、定向滚轮7、定向与动平衡配重块4 ；导筒的上端 设置有定位端垫1 ；导筒的侧壁设置有定向与动平衡配重块4、定向滚轮7 ；旋转部件包括旋 转臂17、夹持部件30，旋转臂17的上端与导筒5连接，旋转臂17的下端与夹持部件30相 连；夹持部件30包括夹持筒31、动臂25、静臂26、夹臂动力部件；动臂通过夹臂轴连接到夹 臂动力部件；旋转部件通过旋转臂17和导筒与定位部件连接并可绕其转动。其中，旋转臂 17的上部和中部分别通过第一深沟球轴承9和第二深沟球轴承14安装在轴承座10上，在旋转臂17上设有B型轴用弹性挡圈15，轴承座10通过定位板13采用内六角圆柱头螺钉11 和平垫圈12固定安装在旋转平台29 ；旋转臂17的上端通过平键3固定连接有导筒5，定位 端垫1通过内六角圆柱头螺钉2连接到旋转臂17的顶端，旋转臂17的下端固定连接有夹 持部件30，导筒5的上部侧壁通过第一圆柱销6固定连接有定向与动平衡配重块4，3个定 向滚轮7分别通过第二圆柱销8周向均勻分布在导筒5的侧壁上并分别绕第二圆柱销8转 动；夹持部件30设有夹持筒31，夹持筒31的下端部设有静臂26，夹持筒31内通过复合轴 承24同轴向设有可在其上转动的夹臂轴16，夹臂轴16的下端设有动臂25，动臂25侧面设 置有定位销27，动臂25、定位销27和静臂26配合夹紧瓶体28，夹臂轴16上端通过第三圆 柱销20固定设有U型块18，U型块18的端部通过第四圆柱销21设有第三深沟球轴承19， 扭簧22套装在夹臂轴16上，一端固定在夹臂轴16，另一端通过第五圆柱销23固定安装在 夹持部件30。所述的图像采集与处理装置包括高速工业相机32、光源、计算机专用处理软件，所 述光源由底部光源33和背部光源34组成，同时配置有频闪装置，控制该2个光源分时触发点壳。具体的异物检测方法包括以下步骤1)使用高速工业相机对待检测的当前液体药品获取多帧连续图像；2)图像预处理采用7X7的圆形模板作为结构元素对获取的图像进行高帽 (top-hat)形态学滤波，以去除与结构元素较小的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，利用新型的三 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)运动目标跟踪异物成像中由于存在干扰，而药液异物在短序列帧中满足运动 轨迹的连续性和一致性，而噪声干扰不具有以上特性，为达到滤除噪声和检测的目的，对短 序列帧中运动目标进行跟踪的方法实现异物检测。该方法中跟踪器使用传统的Meanshift
足艮足宗io5)图像识别与判断通过跟踪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。由于气泡的运 动方向是从瓶子底部向上运动，异物由于重力的作用其运动方向与气泡相反，此外该两类 物体的运动还具有连续性，而噪声是随机产生的，因此，依照目标轨迹的连续性和方向性识 别区分出异物与噪声目标。所述步骤2)为设图像的灰度函数为f (x，y)，结构元素为B (x, y)，(x, y)为像素坐标，则4种基本 操作定义如下腐蚀<formula>formula see original document page 8</formula>
膨胀<formula>formula see original document page 8</formula>
开运算<formula>formula see original document page 8</formula>
闭运算<formula>formula see original document page 8</formula>
式中，Df和Db分别是函数f和B的定义域，
引入高帽变换滤波算子:Hat(f) = f-(f oB)；式中(foB)为结构元素B对图像f进行灰度开运算，选用7X7的圆形模板作为 结构元素对原图像进行高帽形态学滤波，得到含有异物目标、气泡的图像，即去噪图像。所述步骤3)为针对去噪图像，选取三帧序列图像^乂^，、^)^^^，、)和f(x，y，tk+1)分别计 算相邻两帧的绝对差灰度图像D(k_ljk)(x, y) = | f (x, y, t^)-f (x, y, tk) (4)D(k, k+1) (x，y) = | f (x，y，tk+1) -f(x, y, tk) | (5)其中，图像f都是经过预处理的图像，对D^j (x，y)和D(k,k+1) (x, y)分别取阈值， 二值化得到两个二值图像Bn』(x，y)和B(k,k+1) (x，y)。将B^』(x, y)和B(k,k+1) (x, y)在 每一个像素位置进行逻辑与操作，得到对称差分结果二值图像Ds(k) (x，y)，计算公式如下
<formula>formula see original document page 9</formula>(6)经实验分析，文中利用帧差法进行运动目标检测，此方法检测效果比较理想。如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明的工作过程瓶装液体药品的可见异物检测装置的工作原理是利用夹瓶机械手抓瓶-旋 转_急停_跟踪拍摄多帧产品图像的原理检测瓶装液体中是否含有可见异物，根据图像检 测机构的处理结果对产品进行分类。具体工作过程是夹瓶机械手从进瓶装置处夹持一个 被测瓶体绕回转工作台中心轴线以合理的速度勻速回转直至该被测瓶体经过搓瓶装置、制 动装置、跟踪拍摄装置到达出瓶装置；搓瓶装置驱动瓶体绕自身轴线勻加速度旋转，直至转 速达到设定值，并驱动瓶体保持该设定转速继续勻速旋转；制动装置在很短时间内对旋转 瓶体进行快速制动，并通过高亮度LED红色点光源从瓶体底部向瓶体发射可见光，同时，在 制动装置动作后，由固定在工作台上的一台摄像机从瓶体侧面对瓶体进行多次拍照；然后 将多幅图像送至图像处理系统，通过多幅图像的相互比较和图像处理检测液体内是否含有 异物；当检测结果表明液体内含有异物时，控制系统给出次品信号；当检测结果表明液体 内没有异物时，控制系统给出合格品信号。本发明的瓶体夹持机械手在瓶装液体药品的可见异物检测装置中的作用是将瓶 体夹持并带其从进瓶装置开始，完成加速、制动、拍照，并到达出瓶装置，具体的工作过程如 下1、抓瓶过程当外部设置的顶块机械装置推动抓瓶机械手上的U型块18，U型块 18的动作带动机械手中的夹臂轴16转动，当夹臂轴16转动到一定位置时，动臂25完全打 开，瓶体进入夹持筒31内。2、夹持过程当瓶体进入夹持筒31内后，夹持机械手上的U型块18脱离顶块机械 装置，从而夹臂轴16在扭簧22的反作用力下恢复到抓瓶前的状态，此时瓶体被牢牢紧固在 夹持筒31内。由于机械手的静臂26和动臂25模具设计合理及扭簧22的作用，可以完全 保证瓶体28在夹持过程中，受到的压力大小合适、均勻，从而保证了不会碎瓶。3、高速旋转过程当机械手夹持住瓶体28后，机械手绕回转工作台中心轴线以合 理的速度勻速回转直至该被测瓶体到达搓瓶装置，此时，搓瓶装置作用于定位端垫1带动机械手进行摩擦加速，瓶体28绕自身轴线旋转，直至转速达到设定值，并驱动瓶体28保持 该设定转速继续勻速旋转。4、制动和图像采集检测过程当机械手完成高速旋转后，机械手进入制动区域，制 动装置在很短时间内作用于定位端垫1对旋转瓶体28进行快速制动，并通过高亮度LED红 色点光源和LED红色面光源从瓶体28底部和侧面分时向瓶体发射可见光，同时，在制动装 置动作后，由固定在工作台上的一台摄像机32从瓶体侧面对瓶体28进行多次拍照；然后将 多幅图像送至图像处理系统，通过多幅图像的相互比较和图像处理检测液体内是否含有异 物；当检测结果表明液体内含有异物时，控制系统给出次品信号；当检测结果表明液体内 没有异物时，控制系统给出合格品信号。5、出瓶过程当机械手夹持瓶体完成检测过程后，机械手进入到出瓶区域，出瓶区 有两个出瓶工位，一个是合格品出瓶，一个是次品剔除出瓶，根据上述图像检测结果，两个 出瓶工位分别触发相应的机电装置以顶开机械手上的U型块18，U型块18的动作带动机械 手中的夹臂轴16转动，当夹臂轴16转动到一定位置时，动臂25完全打开，瓶体28进入合 格品传送带或次品传送带。
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权利要求
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；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；所述的抓瓶机械手的结构为旋转臂(17)的上部和中部分别通过第一轴承和第二轴承安装在轴承座(10)上，所述的轴承座(10)通过定位板(13)固定安装在旋转平台(29)上，所述的旋转臂(17)的上端固定连接有导筒(5)和定位端垫(1)，下端固定连接有夹持部件(30)，所述的导筒(5)的上部侧壁设置有定向与动平衡配重块(4)，至少2个定向滚轮(7)周向均匀分布在所述的导筒(5)的侧壁上；所述的夹持部件(30)设有夹持筒(31)，所述的夹持筒(31)的下端部设有静臂(26)，所述的夹持筒(31)内同轴向设有可在其上转动的夹臂轴(16)，所述的夹臂轴(16)的下端设有动臂(25)，所述的动臂(25)侧面设置有定位销(27)，所述的动臂(25)、定位销(27)和静臂(26)配合夹紧药瓶，所述的夹臂轴(16)上端固定设有U型块(18)，所述的U型块(18)的端部设有滚轮，在所述的夹臂轴(16)上设有与所述的夹持部件(30)配合回位的扭簧(22)；所述的第一轴承为第一深沟球轴承(9)，所述的第二轴承为第二深沟球轴承(14)，所述的滚轮为第三深沟球轴承(19)。
2.根据权利要求1所述的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，所述步骤2)为设图像的灰度函数为f (x，y)，结构元素为B (x，y)，(x，y)为像素坐标，则4种基本操作 定义如下腐蚀(f B) (x，y) = min{f (x+i, y+j)-B(i, j) | (x+i, y+j) GDf;(i，j) G DB}；膨胀(f B) (x，y) = max{f(x-i, y-j)+B(i, j) | (x-i, y-j) G Df ;(i，j) G DB}；开运算foB = (f B) B ；闭运算f B = (f B) B ；式中，Df和Db分别是函数f和B的定义域，引入高帽变换滤波算子:Hat(f) = f-(f oB)；式中f o B为结构元素B对图像f进行灰度开运算，选用7X7的圆形模板作为结构元 素对原图像进行高帽形态学滤波，得到含有异物目标、气泡的图像，即去噪图像；所述步骤3)为针对所述的去噪图像，选取连续的三帧序列图像f (X，y，tk_i)、f (x，y，tk)和f (x，y，tk+1) 分别计算相邻两帧的绝对差灰度图像<formula>formula see original document page 3</formula>对D(k1，k)(x,y)和D(k,k+1)(x，y)分别取阈值，二值化得到两个二值图像B(k1，k)(x,y)和 B(k,k+1) (x，y)；将Bm) (x, y)和B(k,k+1) (x, y)在每一个像素位置进行逻辑与操作，得到对称 差分结果二值图像Bs(k) (x，y)，计算公式如下<formula>formula see original document page 3</formula>
3. 一种用于瓶装液体药品内的可见异物视觉检测设备，其特征在于，包括用于夹持并 驱动药瓶旋转的抓瓶机械手、用于拍摄药瓶图像的摄像机、用于对所摄取的图像进行图像 处理以识别药瓶所装液体药品的异物的计算机；所述的摄像机与计算机连接；所述的计算机的软件系统中集成有权利要求2所述的用于瓶装液体药品内的可见异 物视觉检测方法；所述的抓瓶机械手的结构为旋转臂(17)的上部和中部分别通过第一轴承和第二轴 承安装在轴承座(10)上，所述的轴承座(10)通过定位板(13)固定安装在旋转平台(29) 上，所述的旋转臂(17)的上端固定连接有导筒(5)和定位端垫(1)，下端固定连接有夹持 部件(30)，所述的导筒(5)的上部侧壁设置有定向与动平衡配重块(4)，至少2个定向滚轮 (7)周向均勻分布在所述的导筒(5)的侧壁上；所述的夹持部件(30)设有夹持筒(31)，所 述的夹持筒(31)的下端部设有静臂(26)，所述的夹持筒(31)内同轴向设有可在其上转动 的夹臂轴(16)，所述的夹臂轴(16)的下端设有动臂(25)，所述的动臂(25)侧面设置有定 位销(27)，所述的动臂(25)、定位销(27)和静臂(26)配合夹紧药瓶，所述的夹臂轴(16) 上端固定设有U型块(18)，所述的U型块(18)的端部设有滚轮，在所述的夹臂轴(16)上设 有与所述的夹持部件(30)配合回位的扭簧(22)；所述的第一轴承为第一深沟球轴承(9)， 所述的第二轴承为第二深沟球轴承(14)，所述的滚轮为第三深沟球轴承(19)。
全文摘要
本发明公开了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，该方法包括以下步骤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；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；3)运动目标提�。�4)运动目标跟踪；5)图像识别与判断。该装置由用于抓取药瓶的抓瓶机械手及在其附近设置的图像采集与处理装置组成。本方法和装置适用于现有小容量瓶装液体药品的可见异物检测，具有实现简单、检测效果好、安全可靠等优点，适用范围广泛。
文档编号G01N21/90GK101806752SQ201010122920
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者吴成中, 张辉 申请人:长沙图创机电科技有限公司