藥片包裝缺損檢測系統中機器視覺技術應用

　　4 檢測系統硬件實現

　　基于機器視覺技術的藥片包裝缺損檢測系統的硬件包括攝像系統和分離系統兩部分。

　　4．1 攝像系統

　　攝像系統采用工業中廣泛采用的電荷耦合性固體攝像機（CCD），它由固體攝像器件作為感光元件，具有動態范圍大、光譜響應范圍寬、體積小、功耗低和可靠性高等特點。CCD圖像傳感器的輸出簡單，可以很方便地把圖像信號的空間分布按照一個確定的線性關系轉換為電信號的時序分布，并進行后續處理。CCD能與MOS電路集成在一個芯片上，既具有光電轉換功能，又具有信號存儲、轉移和讀出功能，因此CCD圖像傳感器可看成一個圖像變換器，把一幅空間分布的光圖像變換成按時間順序分布的視頻電壓信號，傳輸給計算機進行處理。

　　CCD攝像機按照其使用的CCD器件可以分為線陣式和面陣式兩大類，因為線陣CCD攝像機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前移過才能獲得完整的圖像，針對工作實際，這里采用線陣式CCD攝像機。

　　4．2 圖像采集卡

　　在基于PC機的機器視覺系統中，圖像采集卡是控制攝像機拍照完成圖像采集與數字化協調整個系統的重要設備，其結構設計和性能對整個系統的效率密切相關。一般的圖像采集卡具有以下功能模塊：圖像信號的接收與A／D轉換模塊；攝像機控制輸入輸出接口；總線接口；通訊接口。

　　本系統使用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輸入以提高系統的分辨率和可靠性，藥板的圖像經CCD攝像頭再經采集卡轉化為數字化圖像輸入計算機，經計算機處理后判斷是否有廢板出現。

　　4．3 分離系統

　　分離系統主要是氣槍的設計，包括氣槍噴氣口的形狀、位置、噴氣壓力及噴氣時間的控制等。氣槍噴氣口與攝像頭的距離和傳輸帶的運行速度決定了噴氣的時間及延時時間，這里通過計算機對整個運行過程的實時計算，給控制器發出指令，控制器控制氣槍進行動作，使其在指定的時間后噴射氣流，將廢板吹入廢品箱。

　　5 檢測系統的控制

　　控制系統包括識別算法、用戶界面和通信三個子系統，分別完成檢測識別、氣槍控制和通訊功能。

　　系統軟件基于Windows平臺，用Delphi語言編寫，并引入了NI公司的LabVIEW語言進行圖形處理。軟件結構如圖2所示，共分為參數設置、預處理、數字圖像處理、智能判斷決策、機械控制、通訊和用戶界面七個模塊。參數設置提供數據庫數據文件的設置和存儲操作；預處理模塊按照設定的值完成初始化操作；數字圖像處理模塊完成實時采集的CCD圖像的數字化處理；智能判斷決策模塊進行圖像數據的比較和判斷處理；機械控制模塊完成氣槍電路的控制；通訊模塊完成檢測系統與上位機和數據庫的雙向通訊及統計數據的上報；用戶界面采用圖形方式，為用戶提供方便的操作和統計顯示，便于用戶在檢測品種改變時及時更換參數設置值并增刪或修改數據庫。

　　6 結束語

　　這種能代替人的檢測、分類工作的機器視覺系統，能夠大幅降低檢驗成本，提高產品質量，大大提高勞動生產率，并為勞動者創造一個舒適的工作環境。利用機器視覺識別系統代替人工進行藥片包裝檢測具有實用價值，特別在自動化生產線上代替人工從事快速、單調的產品檢驗工作，可以達到快速，準確的效果。