1 引言

　　隨著工業技術的發展和質量檢測標準的提高，高速醫藥流水生產線上傳統的質量檢測方法速度慢、檢測質量受人為因素和工作環境的影響衛生條件難以保障，為滿足現代質量控制和流程控制要求，需要研究更先進的檢測技術來完成醫藥產品的質量檢測。

　　機器視覺技術在醫療中的應用非常廣泛，現代很多高難度的手術都要在機器視覺的配合下完成，比如皮膚的檢測，腦部CT成像，視覺手術等。在醫學上機器視覺還被應用在一些醫藥產品的檢測，醫學的一些科學研究中，比如葡萄糖藥液檢測，染色體檢測，紅細胞檢測等。

　　為了有效解決現代醫藥生產線上的產品實時檢測問題，本文針對葡萄糖藥液的質量檢測設計了一套檢測試驗系統。設計目標就是：利用機器視覺技術，使用多臺CCD攝像機、專用光源、工性能的工業計算機來取代人工，實現葡萄糖質量的自動檢測。本實驗系統的設計為研制高精度、高速的智能葡萄糖自動檢測裝置提供了有效的依據。

　　2 葡萄糖檢測流程

　　藥用葡萄糖注射液的生產流程，首先通過高濃度的葡萄糖加適當比例的蒸餾水得到葡萄糖溶液，然后葡萄糖溶液灌裝到經過高溫和紫外線消毒的容器里面進行封裝。封裝后的產品在進行質量檢測，檢測的對象主要是：
　　（1）藥液里面的懸浮物，如不容性雜質，玻璃纖維等；
　　（2）瓶身的缺陷；
　　（3）瓶身有未清洗干凈的臟污；

　　傳統的檢測方法是人工檢測，檢測車間設在一間獨立的暗房中，帶檢測的葡萄糖用人工的方式放在流水線上，流水線的速度由檢測工人控制，當藥品傳送到檢測工人面前時，工人將其從流水線上拿出，在專用的燈箱下判斷產品質量是否合格。

　　人工檢測存在著很大的弊端：
　　1)現代生產線的速度越來越高，人工檢測很難滿足流水線的檢測速度；
　　2)現代制造強調實時、在線、非接觸檢測，確保對制造過程實現全面控制，提高生產效率和產品的合格率，這是傳統檢測手段無法提供的；
　　3)現代產品的制造精度大大提高，要求相應高精度的檢測方法；
　　4)傳統的人工無法持續保持一致的檢測效果；不同的檢測者之間存在差異；無法實現實時的流程控制；
　　5)傳統檢測無法適應現代的質量控制和統計流程控制(SPC)。

　　3 檢測試驗系統搭建

　　對于葡萄糖藥液里面的微小的玻璃屑、橡膠屑或其他的一些不溶性顆粒，在靜止的情況下一般都沉淀在瓶底或懸浮在藥瓶的上端，人工檢測需要葡萄糖液體倒置，使其液體發生運動，同時也帶動固體雜質的運動，雜質隨著藥體運動到中心區域，此時再觸發攝像機采集圖像可以拍攝清晰的次品圖像，也可以通過判斷運動目標的方式來判斷是否存在雜質。基于這樣的檢測原理，本實驗系統設計了一個高速的旋轉平臺，旋轉平臺可以帶動藥瓶做高速的旋轉然后劇停，從而帶動雜質運動到檢測區域。

　　3.1 平臺的硬件結構

　　待檢測的葡萄糖藥瓶被卡在轉床上，轉床旋轉的時候帶動藥瓶高速旋轉，用于機器視覺的專用LED光源安裝在光源盒內，CCD攝像機將拍攝到的圖像傳輸到工控機。下面對硬件平臺作詳細的介紹。

　　(1)把手：按照方向轉動把手可以帶動瓶卡上下運動，以便放置藥瓶；
　　(2)電機：普通的交流電機，帶動轉床的主軸高速轉動；
　　(3)上端瓶卡：將葡萄糖瓶卡在底座上，當轉動把手時瓶卡作上下運動方便放置藥瓶；
　　(4)光源盒：光源盒里放置一環形紫外光源，透過瓶底向上照射藥體；
　　(5)CCD攝像機：負責拍攝運動的藥體；
　　(6)工控機：負責處理CCD攝像機拍攝到的圖像序列；

　　3.2 工作過程

　　(1) 轉動把手將上端瓶卡向上提起，放置待檢測的葡萄糖藥瓶于底座上；
　　(2) 放下把手，將其卡緊，開啟轉床，轉床的主軸帶動瓶卡高速轉動，由于摩擦力的作用瓶卡帶動藥瓶也做高速的轉動；
　　(3) 停止轉床，瓶卡停止轉動，葡萄糖藥瓶停止轉動，但藥液在慣性的作用下繼續轉動之后緩慢停止；
　　(4) 在此過程中連續拍攝7幅圖像，在這一序列的運動圖像中，對運動目標進行識別；
　　(5) 當識別到的目標超過規定的容許指標時，判斷此瓶藥液為不合格。

　　3.3 視覺成像系統配置

　　圖像采集部分將完成流水線上的運動圖像獲取，圖像采集部分采集圖像質量的好壞將直接影響整個檢測效率。圖像采集部分主要由CCD攝像機完成。CCD攝像機攝取圖像信號，由圖像采集卡將圖像信號采集進來。本套實驗裝置選用兩個方位的攝像機對待檢測物體進行檢測，一個俯拍位一個側拍位，對有些待檢測物體可以進行多方位的檢測。