一種滲油軟膠囊在線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，包括送料模塊、多波段圖像采集及處理模塊、滲油膠囊剔除模塊和系統控制模塊；送料模塊包括振動上料機、膠囊導管、傳送鏈、膠囊收集裝置；多波段圖像采集及處理模塊包括計算機、圖像采集攝像機、光箱、照明光源；滲油膠囊剔除模塊包括光電感應傳感器、儲氣罐、氣動噴嘴；所述系統控制模塊包括計算機、PLC。本發明通過光源設計、圖像采集過程，用一個單色攝像機獲取到多個波段光源下的膠囊圖像；通過提取膠囊多個波段下圖像的特征參數，并建立膠囊圖像特征參數與滲油膠囊之間的關系模型，通過模型來識別膠囊的合格與否；通過高速的圖像采集設備和圖像處理軟件，來達到膠囊的在線檢測目的。本發明可應用于滲油軟膠囊的在線快速檢測。
【專利說明】—種滲油軟膠囊在線檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種軟膠囊質量的在線檢測裝置，具體涉及一種基于多波段圖像技術的滲油軟膠囊在線檢測的裝置。
【背景技術】
[0002]軟膠囊又稱作膠丸劑，是繼片劑、硬膠囊、丸劑、針劑、口服液等劑型后發展起來的一種新劑型，能將油狀藥物、藥物溶液或藥物混懸液、糊狀物甚至藥物粉末定量壓注并包封于膠膜內，形成大小、形狀各異的密封膠囊。與其他劑型相比，具備生物利用度高、含量準確、均勻性好、可掩蓋藥物等內容物異味、外形美觀、提高藥物穩定性等特點。具有雜質少、主要成份多、生物利用度高、吸收快等優勢，非常適合藥品、保健品等的包裝。
[0003]在軟膠囊制作過程中，膠囊填充物(藥品、保健品等)經填充泵推動，落入兩片膠片內表面之間，軟膠囊的填充物具有一定的黏性，膠囊填充物容易部分掉落至膠片的外表面進而形成滲油膠囊。同時軟膠囊在生產過程中溫度過高，致使膠片在壓片時出現破損，造成內容物滲漏；或者溫度過低，導致兩個膠片之間黏合不好，在軟膠囊膠片接縫處存在孔洞，造成滲油現象。對于油丸的剔除，生產廠商一般采用人工手工檢測的方式，不僅勞動成本高，而且速度慢。現有一些膠囊檢測裝置，如相關專利“基于計算機視覺的軟膠囊質量在線檢測的裝置與方法”(申請號:CN200610096741.X)描述了應用機器視覺檢測軟膠囊的質量；相關專利“透明膠囊檢測機”(申請號:CN201220101158.4)描述了透明膠囊的檢測裝置，應用范圍有限，且上述2個專利無法有效地表征滲油膠囊的特征。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，以實現滲油軟膠囊的快速、在線檢測。
[0005]為解決以上技術問題，本發明采用的具體技術方案如下:
一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:包括送料模塊、多波段圖像采集及處理模塊、滲油膠囊剔除模塊和系統控制模塊；所述多波段圖像采集及處理模塊安裝于送料模塊的上部；滲油膠囊剔除模塊安裝于送料模塊的后端；所述送料模塊、多波段圖像采集及處理模塊和滲油膠囊剔除模塊均通過可編程控制器與系統控制模塊相連。
[0006]所述送料模塊包括振動上料機、膠囊導管、傳送鏈、膠囊收集裝置；膠囊導管一端連接于上料機的底部，另一端連接于傳送連的前端；膠囊收集裝置與輸送鏈的末端相連。
[0007]所述多波段圖像采集及處理模塊包括計算機、圖像采集攝像機、光箱、照明光源、光電感應傳感器；光箱位于傳送鏈正上方，圖像采集攝像機和照明光源位于光箱內部，圖像采集攝像機與計算機相連，照明光源與PLC相連；光電感應傳感器位于傳送鏈齒輪兩側，通過信號線與計算機相連。
[0008]所述滲油膠囊剔除模塊包括儲氣罐、氣動噴嘴；儲氣罐通過輸氣管與氣動噴嘴相連，氣動噴嘴另一端與PLC相連。[0009]所述系統控制模塊包括計算機、PLC ;計算機輸入端與圖像采集攝像機、光電感應傳感器相連，計算機輸出端與PLC相連；PLC輸入端與計算機相連，PLC輸出端與照明光源、氣動噴嘴相連。
[0010]本發明的工作過程如下:
(I)光照箱中的光源可以針對不同的軟膠囊對象，選擇合適的光源頻譜和空間位置，并使攝像機的視場內的光照均勻一致。光源發出N個不同波段的光線并投射至膠囊表面，膠囊以單粒的形式依次排列在的輸送輥子間縫隙處的工位上，使得每個工位上至多只有一個膠囊。
[0011](2)攝像機采集到的圖像視野中至少N個傳送鏈鏈路間凹坑。在光電觸發感應器的輸出信號作用下，某個波段的光源閃爍一次，與此同時攝像機進行圖像采集動作，采集到該波段下的膠囊圖像；當光電觸發感應器再次發出信號時，另一個波段的光源閃爍一次，同時攝像機采集下此波段下的圖像，這時相對于上一張圖像，此時圖像中膠囊的位置已經前進了一個鏈輪的距離，一個膠囊進入了攝像機視野，同時前端的一個膠囊以被輸送鏈移出了視野；這樣依次進行下去。一個軟膠囊在傳送鏈上經過檢測裝置的過程中，會有N個不同波段的光源照亮，并由攝像機采集下該波段下圖像并保存。把一幅圖像中的多個膠囊分割，就得到一個膠囊在N個波段下的N幅圖像。
[0012](3).利用數字圖像技術對一個膠囊的N個不同波段下的圖像進行處理，提取特征參數，此過程包括對圖像的去噪聲、去背景、特征提取、參數儲存等過程，利用智能識別軟件建立判別模型來判斷是否為滲油膠囊。
[0013](4).對于那些滲油膠囊，控制模塊發出指令給滲油膠囊剔除模塊，滲油膠囊剔除模塊的氣動噴嘴發出噴氣動作，將滲油膠囊從輸送鏈上吹落到廢品膠囊收集箱。
[0014]本發明具有有益效果。本發明通過光源設計、圖像采集過程，實現了用一個單色攝像機獲取到多個波段光源下的膠囊圖像；本發明提取膠囊多個波段下圖像的特征參數，并建立膠囊圖像特征參數與滲油膠囊之間的關系模型，通過模型來識別膠囊的合格與否；本發明通過高速的圖像采集設備和圖像處理軟件，來達到膠囊的在線檢測目的，設計膠囊檢測速度為10?15個/秒，按一個工作日8個小時來算，可以分揀28.8?43.2萬粒軟膠囊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的滲油軟膠囊分選裝置示意圖；
圖2是本發明的光照箱細節部分示意圖；
圖3是本發明的輸送鏈局部放大圖；
圖4是本發明的圖像分割序列圖像示意圖。
[0016]圖中:1-振動送料機，2-膠囊導管，3-圖像采集攝像機，4-傳送鏈，5-氣動噴嘴，6-膠囊收集裝置，7—待檢測膠囊A，8-傳送鏈動力轉輪，9-光電感應傳感器，10-計算機，11-儲氣罐，12-PLC，13-傳送鏈上的鏈輪，14-光箱，15-照明光源，16—待檢測膠囊B，17-傳送鏈上的鏈輪，18-分割出的膠囊圖像A，19-分割出的膠囊圖像B，20-傳送鏈上的鏈輪，21-待檢測膠囊C，22-分割出的膠囊圖像C，23-波段A光源，24-波段B光源，25-波段C光源，26-波段A下I號工位上膠囊，27-波段A下2號工位上膠囊，28-波段A下3號工位上膠囊，29-波段B下I號工位上膠囊，30-波段B下2號工位上膠囊，31-波段B下3號工位上膠囊，32-波段C下I號工位上膠囊，33-波段C下2號工位上膠囊，34-波段C下3號工位上膠囊。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發明所述檢測裝置由膠囊下料裝置、膠囊傳送裝置、膠囊檢測裝置和廢品剔除裝置組成。振動送料機安置在傳送鏈的前端，其作用是實現膠囊7成單列順序輸出，通過安裝在其上部的導管與輸送鏈4連接，并將膠囊7 —粒一粒依次落在輸送鏈4鏈輪間的凹槽處，具體結構如圖3所示。
[0018]圖像采集攝像機、照明光源和傳送鏈的位置關系如圖2所示，攝像機3在輸送鏈的正上方，LED光源在攝像機的兩側。膠囊7在輸送鏈的驅動下經過攝像機3下方，在不同波譜段光源的照明下由攝像機采集下膠囊圖像。本裝置可以采集到膠囊的多個波譜段圖像，為使描述簡單，這里設為3個波譜段光源，攝像機采集圖片中有3個鏈輪凹坑。圖像采集攝像機3的圖像采集方式為間歇式采集，即每當輸送鏈向前移動一個鏈輪的距離，攝像機3就采集到一幅圖像。
[0019]圖3為攝像機采集到的一幅圖像，圖像中包含3個膠囊。為提取每個膠囊在此波段光照下的特征參數，需要把膠囊單獨分割開來。利用圖像處理軟件實現圖3中的3個虛線框分割，然后單獨提取圖像特征，這樣就得到了 3個膠囊在此波譜段光源下特征參數。
[0020]本發明中單相機采集多個波譜段下圖像的具體實現過程如圖4所示。圖4左側為3個不同光源，波段A光源23、波段B光源24，波段C光源25，右側是3幅攝像機采集的連續圖像。具體實施步驟為:
在某時刻，在光電觸發感應器的輸出信號作用下，波段A光源23點亮,將A波長的光照射在波段A下I號工位上膠囊26，波段A下2號工位上膠囊27，波段A下3號工位上膠囊28共3個膠囊上，此時攝像機啟動圖像采集動作，得到第M張圖像，圖像采集結束后波段A光源23熄滅，計算機對采集到的圖像實施存儲、分割、提取特征、特征參數存儲等步驟，這樣就得到了波段A下I號工位上膠囊26，波段A下2號工位上膠囊27，波段A下3號工位上膠囊28三個膠囊在A波段下的特征參數。若此時波段A下I號工位位置26無膠囊，則在后續處理中，對該位置不再進行圖像分割、特征提取等操作，計算機將該位置標記為空，廢品剔除裝置將略過此位置，不再給出噴氣動作。
[0021]輸送鏈勻速前進，當輸送鏈前進了一個鏈輪的距離時，光電觸發感應器輸出信號，波段B光源24點亮，B波長下的光照射在攝像機視野內，攝像機啟動圖像采集動作，采集到圖像；相較于第M張圖像，第M+1張圖像的同樣位置依然是三個膠囊，不同之處在于，波段A下I號工位上膠囊26移動到了波段B下2號工位上膠囊30位置，波段A下2號工位上膠囊27移動到了波段B下3號工位上膠囊31位置，波段A下3號工位上膠囊28移出了攝像機的視野，波段B下I號工位上膠囊29則移動進入了攝像機視野。圖像采集動作結束后，波段B光源24關閉。第N+1張圖像經存儲、分割、提取特征、特征參數存儲等過程處理，就得到三個膠囊在B波段下的特征參數。
[0022]在下次輸送鏈前進一個鏈輪距離的時候，波段C光源25點亮，C波長的光照射在攝像機下方的輸送鏈上，攝像機采集到第M+2張圖像，然后波段C光源25關閉。與第N+1張圖像相比，波段B下I號工位上膠囊29移動到波段C下2號工位上膠囊33位置，波段B下2號工位上膠囊30 (波段A下I號工位上膠囊26)移動到波段C下3號工位上膠囊34位置，波段B下3號工位上膠囊31 (波段A下2號工位上27)移出攝像機視野范圍，波段C下I號工位上膠囊32則進入到視野內。第N+2張圖像經計算機一系列處理，就得到膠囊波段C下I號工位上膠囊32，波段C下2號工位上膠囊33，波段C下3號工位上膠囊34三個膠囊在波段C下的特征參數。
[0023]經過上述步驟，一個膠囊在傳送鏈移動下進入圖像采集攝像機視野范圍內，波段A下I號工位上膠囊26得到膠囊在A波段下的特征參數，波段B下2號工位上膠囊30處得到膠囊在B波段下的特征參數，在波段C下3號工位上膠囊34處得到膠囊在C波段下的特征參數。這樣，就實現了利用單個攝像機實現膠囊的多個光源譜段特征的獲得。
[0024]將每個膠囊的A、B、C三個波譜段光源下的特征參數整合，利用模式識別軟件判斷其是否合格，并由計算機將判定結果發送給廢品剔除裝置。若膠囊不合格，噴氣噴嘴發出噴氣動作，從輸送鏈上剔除該膠囊，若膠囊合格，讓膠囊通過，最后由膠囊收集裝置6收集合格膠囊。
【權利要求】
1.一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:包括送料模塊、多波段圖像采集及處理模塊、滲油膠囊剔除模塊和系統控制模塊；所述多波段圖像采集及處理模塊安裝于送料模塊的上部；滲油膠囊剔除模塊安裝于送料模塊的后端；所述送料模塊、多波段圖像采集及處理模塊和滲油膠囊剔除模塊均通過可編程控制器與系統控制模塊相連。
2.如權利要求1所述的一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:所述送料模塊包括振動上料機、膠囊導管、傳送鏈、膠囊收集裝置；膠囊導管一端連接于上料機的底部，另一端連接于傳送連的前端；膠囊收集裝置與輸送鏈的末端相連。
3.如權利要求1所述的一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:所述多波段圖像采集及處理模塊包括計算機、圖像采集攝像機、光箱、照明光源、光電感應傳感器；光箱位于傳送鏈正上方，圖像采集攝像機和照明光源位于光箱內部，圖像采集攝像機與計算機相連，照明光源與PLC相連；光電感應傳感器位于傳送鏈齒輪兩側，通過信號線與計算機相連。
4.如權利要求1所述的一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:所述滲油膠囊剔除模塊包括儲氣罐、氣動噴嘴；儲氣罐通過輸氣管與氣動噴嘴相連，氣動噴嘴另一端與PLC相連。
5.如權利要求1所述的一種滲油軟膠囊在線檢測裝置，其特征在于:所述系統控制模塊包括計算機、PLC;計算機輸入端與圖像采集攝像機、光電感應傳感器相連，計算機輸出端與PLC相連；PLC輸入端與計算機相連，PLC輸出端與照明光源、氣動噴嘴相連。
【文檔編號】B07C5/34GK103611691SQ201310686444
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】鄒小波, 洪兆鵬, 石吉勇, 趙杰文, 黃曉瑋, 朱瑤迪, 李志華 申請人:江蘇大學