藥片包裝缺損檢測系統(tǒng)中機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用

　　4 檢測系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)

　　基于機(jī)器視覺技術(shù)的藥片包裝缺損檢測系統(tǒng)的硬件包括攝像系統(tǒng)和分離系統(tǒng)兩部分。

　　4．1 攝像系統(tǒng)

　　攝像系統(tǒng)采用工業(yè)中廣泛采用的電荷耦合性固體攝像機(jī)（CCD），它由固體攝像器件作為感光元件，具有動(dòng)態(tài)范圍大、光譜響應(yīng)范圍寬、體積小、功耗低和可靠性高等特點(diǎn)。CCD圖像傳感器的輸出簡單，可以很方便地把圖像信號(hào)的空間分布按照一個(gè)確定的線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的時(shí)序分布，并進(jìn)行后續(xù)處理。CCD能與MOS電路集成在一個(gè)芯片上，既具有光電轉(zhuǎn)換功能，又具有信號(hào)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和讀出功能，因此CCD圖像傳感器可看成一個(gè)圖像變換器，把一幅空間分布的光圖像變換成按時(shí)間順序分布的視頻電壓信號(hào)，傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

　　CCD攝像機(jī)按照其使用的CCD器件可以分為線陣式和面陣式兩大類，因?yàn)榫€陣CCD攝像機(jī)一次只能獲得圖像的一行信息，被拍攝的物體必須以直線形式從攝像機(jī)前移過才能獲得完整的圖像，針對(duì)工作實(shí)際，這里采用線陣式CCD攝像機(jī)。

　　4．2 圖像采集卡

　　在基于PC機(jī)的機(jī)器視覺系統(tǒng)中，圖像采集卡是控制攝像機(jī)拍照完成圖像采集與數(shù)字化協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的重要設(shè)備，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率密切相關(guān)。一般的圖像采集卡具有以下功能模塊：圖像信號(hào)的接收與A／D轉(zhuǎn)換模塊；攝像機(jī)控制輸入輸出接口；總線接口；通訊接口。

　　本系統(tǒng)使用NI公司的PCI—1408圖像采集卡，它支持多路圖像采集，并且采用雙CCD輸入以提高系統(tǒng)的分辨率和可靠性，藥板的圖像經(jīng)CCD攝像頭再經(jīng)采集卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字化圖像輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后判斷是否有廢板出現(xiàn)。

　　4．3 分離系統(tǒng)

　　分離系統(tǒng)主要是氣槍的設(shè)計(jì)，包括氣槍噴氣口的形狀、位置、噴氣壓力及噴氣時(shí)間的控制等。氣槍噴氣口與攝像頭的距離和傳輸帶的運(yùn)行速度決定了噴氣的時(shí)間及延時(shí)時(shí)間，這里通過計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)運(yùn)行過程的實(shí)時(shí)計(jì)算，給控制器發(fā)出指令，控制器控制氣槍進(jìn)行動(dòng)作，使其在指定的時(shí)間后噴射氣流，將廢板吹入廢品箱。

　　5 檢測系統(tǒng)的控制

　　控制系統(tǒng)包括識(shí)別算法、用戶界面和通信三個(gè)子系統(tǒng)，分別完成檢測識(shí)別、氣槍控制和通訊功能。

　　系統(tǒng)軟件基于Windows平臺(tái)，用Delphi語言編寫，并引入了NI公司的LabVIEW語言進(jìn)行圖形處理。軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示，共分為參數(shù)設(shè)置、預(yù)處理、數(shù)字圖像處理、智能判斷決策、機(jī)械控制、通訊和用戶界面七個(gè)模塊。參數(shù)設(shè)置提供數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件的設(shè)置和存儲(chǔ)操作；預(yù)處理模塊按照設(shè)定的值完成初始化操作；數(shù)字圖像處理模塊完成實(shí)時(shí)采集的CCD圖像的數(shù)字化處理；智能判斷決策模塊進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的比較和判斷處理；機(jī)械控制模塊完成氣槍電路的控制；通訊模塊完成檢測系統(tǒng)與上位機(jī)和數(shù)據(jù)庫的雙向通訊及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的上報(bào)；用戶界面采用圖形方式，為用戶提供方便的操作和統(tǒng)計(jì)顯示，便于用戶在檢測品種改變時(shí)及時(shí)更換參數(shù)設(shè)置值并增刪或修改數(shù)據(jù)庫。

　　6 結(jié)束語

　　這種能代替人的檢測、分類工作的機(jī)器視覺系統(tǒng)，能夠大幅降低檢驗(yàn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并為勞動(dòng)者創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境。利用機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)代替人工進(jìn)行藥片包裝檢測具有實(shí)用價(jià)值，特別在自動(dòng)化生產(chǎn)線上代替人工從事快速、單調(diào)的產(chǎn)品檢驗(yàn)工作，可以達(dá)到快速，準(zhǔn)確的效果。