基本信息
- 項目名稱：
- 基于智能視覺技術(shù)醫(yī)用藥劑中可見異物自動化檢測系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 針對國內(nèi)人工藥品檢測的低效率、低準確率的不足，本團隊按照國家行業(yè)標準設(shè)計了一套基于智能機器視覺的可見異物自動化檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括機械傳動模塊、電氣控制模塊、圖像識別與處理模塊。根據(jù)異物運動連續(xù)性和噪聲運動無序性等特點，提出了改進的二次差分算法來提取運動雜質(zhì)，然后采用基于SIFT特征的MeanShift算法對雜質(zhì)進行跟蹤，最后檢測出雜質(zhì)情況，并由此判斷出產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。
- 詳細介紹：
- 針對國內(nèi)人工藥品檢測的低效率、低準確率的不足，本團隊按照國家行業(yè)標準設(shè)計了一套基于智能機器視覺的可見異物自動化檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括機械傳動模塊、電氣控制模塊、圖像識別與處理模塊。根據(jù)異物運動連續(xù)性和噪聲運動無序性等特點，提出了改進的二次差分算法來提取運動雜質(zhì)，然后采用基于SIFT特征的MeanShift算法對雜質(zhì)進行跟蹤，最后檢測出雜質(zhì)情況，并由此判斷出產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。本系統(tǒng)軟件以Qt Creator 4.6.2為開發(fā)平臺，借助了工業(yè)相機自帶的成熟庫函數(shù)包以及Intel公司支持的輕量級且高效開源的計算機視覺庫OpenCV，穩(wěn)定可靠且人機界面友好。用Qt的多線程類優(yōu)化了主界面與復雜檢測算法之間的資源競爭問題，系統(tǒng)響應快且運行效率高。軟件功能豐富高效，包括有軟件參數(shù)設(shè)置、歷史信息查詢、運動控制、智能數(shù)據(jù)處理等，滿足了大多數(shù)工業(yè)檢測的需求。測試表明，系統(tǒng)的檢測分辨率達40μm，準確率達90%以上，滿足企業(yè)要求，基本能替代人工檢測。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 作品設(shè)計目的 在國內(nèi)，由于國外檢測設(shè)備價格昂貴，國內(nèi)檢測設(shè)備又普遍達不到要求，國內(nèi)各透明藥劑廠家?guī)缀跞坎捎萌斯し椒▽Ξa(chǎn)品進行檢測，從而能夠大大的節(jié)約勞動力和提高社會經(jīng)濟效益。 系統(tǒng)總設(shè)計基本思路 1、整體思路 針對國內(nèi)人工藥品檢測的低效率、低準確率的不足，按照50-500ml玻璃瓶裝透明藥劑生產(chǎn)的國家標準和要求，基于圖形處理算法，設(shè)計了一套基于機器視覺的自動化智能檢測系統(tǒng)。 2、檢測算法 獲取的連續(xù)圖像經(jīng)預處理去除圖像噪聲后，通過運動目標提取出序列圖中的運動異物。 3、軟件架構(gòu) 本系統(tǒng)軟件以Qt Creator4.6.2為開發(fā)平臺，用Qt的多線程類優(yōu)化了主界面與復雜檢測算法之間的資源競爭問題，系統(tǒng)響應快且運行效率高。 該系統(tǒng)的創(chuàng)新點是： 1) 旋轉(zhuǎn)和急停使被檢測物體在檢測區(qū)實現(xiàn)了相對靜止，沖擊非常小，能夠保證采集到的圖像清晰，使得機器檢測精度提高； 2) 可以按需要更換規(guī)格件，調(diào)整快，應用非常方便； 3) 采用高分辨率相機，將被檢測物放大5倍，對可見異物的可視性更強，檢測精度遠遠高于人工燈檢； 指標： 1、使用范圍：50-500ml透明瓶裝藥劑 2、檢測項目：可見異物（玻璃屑、金屬屑、纖維、白點、白塊） 3、檢測速度：20瓶/分鐘 4、檢測精度：40μm以上 6、電壓：200V 7、壓縮空氣：標準大氣壓 8、外形尺寸：1500×1200×1000mm 9、靜重：56Kg
科學性、先進性
- 作 品 的 科 學 性 先 進 性 與通常的視覺檢測系統(tǒng)對比，透明藥劑檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面： (1) 檢測精度高 (2) 檢測速度快 (3) 更全自動化更衛(wèi)生 (4) 適用性、移植性強 (5) 節(jié)約勞動力，經(jīng)濟效益巨大 與其他燈檢機對比，該系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢主要有： (1)設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單，采用壓瓶旋轉(zhuǎn)急停裝置、同步檢測等技術(shù)，檢查過程的破瓶率低； (2)旋轉(zhuǎn)和急停使被檢測物體在檢測區(qū)實現(xiàn)了相對靜止，沖擊非常小，能夠保證采集到的圖像清晰，使得機器檢測精度提高； (3)可以按需要更換規(guī)格件，調(diào)整快，應用非常方便； (4)能對透明瓶的液內(nèi)可見異物進行在線高速檢測，并能自動剔除不合格品； (5)采用多組光電檢測裝置，對被檢藥瓶內(nèi)旋轉(zhuǎn)液體影像經(jīng)行多幀高速拾取，解決了光電檢測與影像處理在透明藥劑生產(chǎn)中異物檢查的應用，檢測分辨率高、速度快；
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 申請專利一項 專利號：201110054674.6
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 前期為非商業(yè)性技術(shù)轉(zhuǎn)讓；中期采取完全轉(zhuǎn)讓或普通許可的轉(zhuǎn)讓形式，是產(chǎn)品的經(jīng)濟利用率達到最大值。
作品可展示的形式
- ■實物、產(chǎn)品 ■模型 ■現(xiàn)場演示 ■圖片 ■樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明 由于軟件平臺非常人性化，操作也相應地容易入手操作。主要操作步驟如下： 【步驟1】開啟軟件，進入“配置攝像頭”界面（如圖5）。 【步驟2】串行端口設(shè)置。進入“基本設(shè)置”，選擇“串口參數(shù)設(shè)置”(如圖6)。由于波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位都已固定，因此只要選擇串口號，然后點擊“測試并保存”。 【步驟3】若需重新設(shè)置合格判斷標準，則進入“基本設(shè)置”界面中的“合格標準配置” 【步驟4】如果機械平臺的攝像頭改變了原來的位置，即像素長度與實際長度之間的比例會發(fā)生改變，這時我們就需要重新進行比例尺的配置了。 【步驟5】到了這個步驟，系統(tǒng)已經(jīng)可以正常工作來檢測雜質(zhì)了。接下來，用戶還可以查詢檢測到的歷史數(shù)據(jù)信息。 巨大的市場空間 透明藥劑是我國醫(yī)藥行業(yè)重要產(chǎn)品之一，是臨床上應用十分廣泛的產(chǎn)品。透明藥劑是醫(yī)藥產(chǎn)品的一個類別，由于具有迅速、高效、控釋的特點，是醫(yī)療機構(gòu)日常必須使用的藥品，同時也是臨床搶救藥物和靜脈治療藥物不可缺少的載體或溶酶，在現(xiàn)代臨床上占據(jù)十分重要的地位。
同類課題研究水平概述
- 國外現(xiàn)狀： 國外醫(yī)藥產(chǎn)品質(zhì)量檢測大都采用機器視覺的方法來進行，通過分析藥液產(chǎn)品的實時圖像，來對產(chǎn)品的質(zhì)量進行判斷。在藥液異物的檢測過程中，采用了旋轉(zhuǎn)、急停法，也就是讓醫(yī)藥容器高速旋轉(zhuǎn)，藥液中的異物會隨液體一起運動，立即停止后，通過對灌裝瓶中運動目標的檢測，來判斷藥液中是否有異物存在。 國內(nèi)現(xiàn)狀： 在中國，機器視覺行業(yè)本身就屬于新興領(lǐng)域，加之產(chǎn)品與技術(shù)的普及不夠，導致機器視覺在檢測領(lǐng)域的研究和應用較少，因此在我國對工業(yè)機器視覺技術(shù)的研究，主要還是在理論研究和小型應用系統(tǒng)的開發(fā)上，而對集光、機、電、控制、圖像檢測于一體的視覺檢測設(shè)備的研制幾乎是空白。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠商中，僅有西安豐唐光電公司研制出全自動智能在線口服液燈檢機樣機，在檢測正確率等方面還未能達到藥品生產(chǎn)廠家的要求。我國還有一些公司在該領(lǐng)域進行了探索性研究，但對視覺檢測中的關(guān)鍵技術(shù)還掌握不多，大部分還是停留在做國外產(chǎn)品的系統(tǒng)集成上，從而使得國產(chǎn)設(shè)備無法與國外同類設(shè)備相比，尤其在檢測算法方面．國內(nèi)對從生產(chǎn)線上在大量干擾背景下所獲取的實時藥液圖像序列中分割出微小點目標，即識別藥液中異物的技術(shù)很落后，檢測識別問題目前尚無突破性進展，更缺乏實際方法的研究和系統(tǒng)的應用。 盡管機器視覺在中國的研究較國外落后，但國內(nèi)各行各業(yè)對采用圖像和機器視覺技術(shù)的工業(yè)自動化、智能化需求開始廣泛出現(xiàn)，國內(nèi)有關(guān)大專院校、研究所和企業(yè)近兩年在圖像和機器視覺技術(shù)領(lǐng)域進行了積極思索和大膽的嘗試，逐步開始了工業(yè)現(xiàn)場的應用。其主要應用于制藥、印刷、礦泉水瓶蓋檢測等領(lǐng)域。這些應用大多集中在如藥品檢測分裝、印刷色彩檢測等。真正高端的應用還很少，因此，以上相關(guān)行業(yè)的應用空間還比較大。當然，其他領(lǐng)域如指紋檢測等等領(lǐng)域也有著很好的發(fā)展空間。
