一种胶囊缺陷检测方法与流程

本发明属于图像处理领域，具体说是一种胶囊缺陷检测方法领域。

背景技术：

药品泡罩包装也可以称为ptp包装,这种包装具有携带方便、药品稳定性好等特性,在疫苗、冻干制品等制剂包装中有十分广泛的应用。由于在生产、流通等环节中,成型药品泡罩有可能发生变质,并且在投放胶囊的过程中，胶囊很容易丢失，导致整板的药品颗粒数量不足。这就会对药品的质量造成很大的影响,作为胶囊生产中的最后一个环节，质量检测是对药品的品质保证，也是制药企业在激烈的市场竞争中的立足之本。取得良好的质量才会使病人的生命健康得到保障。因此,对成型药品泡罩中的胶囊检测有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明目的是提供了一种胶囊缺陷检测方法，能有效的检测出泡罩胶囊中胶囊变质和胶囊缺失的情况。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种胶囊缺陷检测方法，包括以下步骤：

相机接收到指令开始拍照，对胶囊进行图像采集；

将采集到的含有胶囊的图像进行颜色测量，得到胶囊图像的颜色信息；

对含有颜色信息的图像进行颜色抽取，抽取指定颜色范围的像素部分并进行二值化处理，得到8位二值图像；

对8位二值图像进行形态学处理，提取出胶囊图像的形状特征；

利用blob分析对经形态学处理后的8位二值图像区域中形状特征进行检测、定位及分析，判断缺陷胶囊或良品胶囊；

对blob分析结果进行格式化处理，检测出良品或缺陷胶囊数量。

所述图像采集后进行预处理，包括以下步骤：增益处理、对比度调节、帧率调节；

所述增益处理，在不增加曝光值的情况下，通过增加增益来提高图像亮度；

所述对比度调节，调整图像的对比度，默认值是1，gamma值在0～1时会使图像亮度提升，值在1～4之间，导致亮度更暗；

所述帧率调节，设置被连接相机的帧率，控制采集图像的速度。

所述颜色测量运行参数中的颜色空间选用rgb、hsv、his三种模式中的任一种。

所述颜色信息包括，hue通道，saturation通道和value通道三个通道的最大值、最小值、均值和方差。

所述形态学处理，从图像中提取出所需表达和描绘区域形状的图像分量，所述图像分量使后续的识别工作能够抓住目标对象本质的形状特征。

所述blob分析提供图像中目标物体的特征，包括存在性、面积、数量、位置、形状、方向及blob间的拓扑关系的信息。

所述判断缺陷胶囊或良品胶囊的方法，包括以下步骤，

所述面积信息根据不同胶囊缺陷情况与存在性、数量、位置、形状、方向及blob间的拓扑关系信息相结合进行检测。

所述对进行格式化处理，检测出良品胶囊数量，包括以下步骤，

对blob分析结果进行格式化，把数据整合并格式化成字符串输出得到良品胶囊与缺陷胶囊的数量。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明能检测出良品胶囊的数量。

2.本发明能在更换胶囊颜色的情况下，判断泡罩装胶囊是否为合格品。

3.本发明能在更换胶囊数量的情况下，判断泡罩装胶囊是否为合格品。

附图说明

图1本发明胶囊缺陷检测方法的流程图；

图2本发明的形态学处理后的图像。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明目的是提供了一种胶囊缺陷检测方法，能有效的检测出泡罩胶囊中胶囊变质和胶囊缺失的情况。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种胶囊缺陷检测方法，包括以下步骤：

相机接收到指令开始拍照，对胶囊进行图像采集；

将采集到的含有胶囊的图像进行颜色测量，得到胶囊图像的颜色信息；

对含有颜色信息的图像进行颜色抽取，抽取指定颜色范围的像素部分并进行二值化处理，得到8位二值图像；

对8位二值图像进行形态学处理，提取出胶囊图像的形状特征；

利用blob分析对经形态学处理后的8位二值图像区域中形状特征进行检测、定位及分析，判断缺陷胶囊或良品胶囊；

图像采集后进行预处理，包括以下步骤：增益处理、对比度调节、帧率调节；

增益处理，在不增加曝光值的情况下，通过增加增益来提高图像亮度，在受现场环境影响或者光源衰减的情况下，可以调整增益来获得想要的曝光值。这样保证了准确地获得泡罩胶囊图像信息。

对比度调节，调整图像的对比度，默认值是1，gamma值在0～1时会使图像亮度提升，值在1～4之间，导致亮度更暗；通过调节对比度，来获得优质的图像源，在下一步的图像抽取中，保证从彩色图像中抽取指定颜色范围的像素部分并输出高质量的8位二值图像。

帧率调节，设置被连接相机的帧率，控制采集图像的速度。在保证泡罩胶囊检测速度的情况下，根据输送带的实际运行速度，可以适当调整帧率，来满足实际要求。

颜色测量。先用颜色测量来测定良品泡罩胶囊的颜色信息，颜色测量运行参数中的颜色空间选用rgb、hsv、his三种模式中的任一种。

颜色信息包括，hue通道，saturation通道和value通道三个通道的最大值、最小值、均值和方差；先通过颜色测量模块识别合格泡罩胶囊的颜色三个通道的均值。

均值能反应出泡罩胶囊的正确颜色的范围。

rgb：在rgb颜色空间中，任意色光都可以用r、g、b三色不同分量的相加混合而成

hsv：hsv是一种将rgb色彩空间中的点在倒圆锥体中的表示方法。hsv即色相(hue)、饱和度(saturation)、明度(value)

形态学处理，从图像中提取出所需表达和描绘区域形状的图像分量，所述图像分量使后续的识别工作能够抓住目标对象本质的形状特征。

blob分析提供图像中目标物体的特征，包括存在性、面积、数量、位置、形状、方向及blob间的拓扑关系的信息。

判断缺陷胶囊或良品胶囊的方法，包括以下步骤，

面积信息根据不同胶囊缺陷情况与存在性、数量、位置、形状、方向及blob间的拓扑关系信息相结合进行检测。

对进行格式化处理，检测出良品胶囊数量，包括以下步骤，

对blob分析结果进行格式化，把数据整合并格式化成字符串输出得到良品胶囊与缺陷胶囊的数量。

实施例1：

首先测量几个良品泡罩胶囊在hsv中三个通道的均值。

分别测量1号良品胶囊1通道均值，1号良品胶囊2通道均值，1号良品胶囊3通道均值，2号良品胶囊1通道均值，2号良品胶囊2通道均值，2号良品胶囊3通道均值；

再对良品泡罩胶囊测量后，下面开始进行不良品泡罩胶囊测量

测量不良品胶囊1通道均值、不良品胶囊2通道均值、不良品胶囊3通道均值，再测量无胶囊的3个通道的均值、无胶囊1通道均值、无胶囊1通道均值、无胶囊1通道均值；

表1为良品泡罩胶囊，不良品泡罩胶囊，无胶囊三个通道数值的对比。

表1

从上面的表可以看出，良品胶囊通道1的均值范围集中在41附近。

所以把通道1的下限取为30，而上限取为55；通道2均值在93-123附近。通道2下限取80，上限取180；

颜色抽取值设定的具体参数：

颜色空间：hsv.通道1下限30，通道1上限55.通道2下限80，上限180.通道3下限0，上限200。

形态学处理运行参数的设定：

形态学类型：腐蚀。形态学形状：椭圆。迭代次数：8。核宽度：15。核高度：1。

如图2所示，形态学处理后的图样；

增大面积范围下限增加为3000后，得到运行后的实际情况；

blob运行参数的设定：

阈值方式：单阈值。极性：亮于背景。低阈值：100。查找个数：100。

面积范围：3000-3000000。

对blob分析结果进行格式化，把数据整合并格式化成字符串输出得到良品胶囊与缺陷胶囊的数量。