藥品和保健食品在人們的身體健康中扮演著舉足輕重的角色，如果藥品質(zhì)量有問(wèn)題，則很有可能對(duì)生命造成威脅，因此不管是政府、醫(yī)療單位或一般大眾對(duì)藥品質(zhì)量都有嚴(yán)格要求。各國(guó)在藥品檢測(cè)方面均有明確的法律規(guī)章條款，在生產(chǎn)過(guò)程中及生產(chǎn)結(jié)束后對(duì)藥品進(jìn)行檢測(cè)，層層把關(guān)，以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)及符合法律規(guī)章。
許多制藥廠商采用自動(dòng)化方式進(jìn)行前期生產(chǎn)、后段包裝，以及包裝之后的檢測(cè)過(guò)程，以減少因人工檢驗(yàn)而導(dǎo)致的低效率和巨額的人事和管理成本。為了達(dá)到質(zhì)量要求，許多廠商結(jié)合機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)及自動(dòng)化機(jī)（生產(chǎn)線機(jī)器），通過(guò)圖形分析、顏色辨識(shí)、條形碼辨識(shí)以及字符檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)最高質(zhì)量及最高效益的生產(chǎn)線流程。
近年來(lái)，各地制藥廠商漸漸轉(zhuǎn)型，部署全自動(dòng)化生產(chǎn)線。其中，液態(tài)藥瓶生產(chǎn)制造及檢測(cè)過(guò)程歷經(jīng)層層關(guān)卡，借助機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，總體檢測(cè)效率及檢測(cè)準(zhǔn)確性都較以往的人力大幅提高。映美精相機(jī)的USB 3.1彩色工業(yè)相機(jī)，能夠在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上捕捉到每個(gè)經(jīng)過(guò)藥瓶的圖像，然后經(jīng)過(guò)后端圖像軟件分析，進(jìn)行良品/不良品篩選，同時(shí)也可以記錄圖像數(shù)據(jù)，以便后序可以快速且精準(zhǔn)地查詢、追溯和檢索品項(xiàng)。
瓶裝藥品檢測(cè)
圖1：在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的幫助下，藥瓶檢測(cè)效率及檢測(cè)準(zhǔn)確性都較以往大幅提升
液態(tài)藥品裝瓶后，通常需要經(jīng)過(guò)個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)，來(lái)判斷藥液裝瓶是否夠量、瓶口是否有破損、瓶蓋是否壓裝到位，以確保藥量正確、藥瓶封裝完好，以及瓶?jī)?nèi)的真空度正常。因此，在對(duì)瓶裝藥液進(jìn)行檢測(cè)前，制藥商通常會(huì)先利用圖像傳感器紀(jì)錄正常瓶口的特征和藥液的標(biāo)準(zhǔn)位置。當(dāng)每瓶藥液經(jīng)過(guò)檢測(cè)鏡頭前時(shí)，相機(jī)會(huì)捕捉當(dāng)前被檢測(cè)物體的特征，然后將捕獲的圖像與先前拍攝的樣本圖像進(jìn)行比對(duì)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)采用的是相對(duì)位置標(biāo)準(zhǔn)，因此并不會(huì)因瓶子在傳送帶上受到微弱跳動(dòng)的影響而做出錯(cuò)誤判斷。
USB 工業(yè)相機(jī)在藥瓶檢測(cè)中的應(yīng)用
USB工業(yè)相機(jī)現(xiàn)今已被廣泛安裝在機(jī)器輸送帶上，代替人眼進(jìn)行判斷和測(cè)量，因?yàn)樗軌蛟诟咚僖苿?dòng)過(guò)程中捕獲清晰的圖像，并能快速且準(zhǔn)確地進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的傳輸和處理。USB 3.1工業(yè)相機(jī)能在較為惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，并能保證穩(wěn)定、可靠的性能和準(zhǔn)確的拍攝效率，較先前USB 2.0傳輸更為快速。將USB 3.1工業(yè)相機(jī)用在制藥過(guò)程中時(shí)，可以用來(lái)監(jiān)控、分析和優(yōu)化制藥流程，確保藥品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。
（1）瓶口瑕疵或缺損檢測(cè)
空藥瓶在運(yùn)送過(guò)程中難免會(huì)碰撞缺損，為避免瓶?jī)?nèi)有碎玻璃混進(jìn)以及之后瓶蓋無(wú)法密合，在填裝藥液之前，可以使用工業(yè)相機(jī)垂直進(jìn)行瓶口檢測(cè)，篩選過(guò)濾有缺損或破碎瓶口的空藥瓶。
映美精相機(jī)的USB 3.1相機(jī)采用Sony Pregius圖像傳感器，能夠提供高畫速及低噪聲圖像品質(zhì)，可以清楚地呈現(xiàn)出所拍攝的瓶口，幀率達(dá)593fps，可捕捉快速通過(guò)產(chǎn)線的每一個(gè)藥瓶（見(jiàn)圖2）。
拍攝后的圖像則可即時(shí)傳送至小電腦，透過(guò)電腦自動(dòng)比對(duì)正常樣本圖像（可使用直徑測(cè)量或圖形辨識(shí)軟件）。之后，小電腦便可下指令至自動(dòng)化機(jī)器，將不符合標(biāo)準(zhǔn)的藥瓶送入廢品區(qū)淘汰掉。
圖2：使用相機(jī)垂直進(jìn)行瓶口瑕疵檢測(cè)，圖中為使用映美精相機(jī)拍攝的瓶口圖像
（2）瓶口封蓋及液體位置檢測(cè)
當(dāng)藥瓶經(jīng)過(guò)自動(dòng)化機(jī)器填充完液體藥品后，便直接封口。一般醫(yī)療用藥劑瓶會(huì)有內(nèi)塞先封住瓶口，然后再使用機(jī)器將鋁質(zhì)外蓋內(nèi)壓密合，以確保瓶?jī)?nèi)的藥液不受污染或變質(zhì)。
在該檢測(cè)過(guò)程種，先使用映美精相機(jī)的彩色工業(yè)相機(jī)垂直拍攝瓶蓋的彩色圖像，獲取瓶蓋顏色。隨后，將拍攝的瓶蓋圖像傳輸至電腦，將瓶蓋的顏色與事先儲(chǔ)存設(shè)定的顏色進(jìn)行比對(duì)，以此來(lái)辨識(shí)所經(jīng)過(guò)的藥瓶是否正確（見(jiàn)圖3）。
接下來(lái)，在下一個(gè)檢測(cè)位架設(shè)側(cè)拍相機(jī)，在該處捕獲的圖像，經(jīng)過(guò)測(cè)量軟件或程序來(lái)辨別液位高度，同時(shí)上下比對(duì)瓶蓋位置，確認(rèn)是否每個(gè)瓶蓋都已密封（見(jiàn)圖4）。
在這兩項(xiàng)檢測(cè)中不合格的藥瓶，由小計(jì)算機(jī)自動(dòng)下指令至自動(dòng)化機(jī)器，送至廢品區(qū)。
圖3：映美精相機(jī)的USB 3.1彩色相機(jī)，分辨率最高可達(dá)1200萬(wàn)像素，能提供完整的色彩重現(xiàn)，能在瓶蓋檢測(cè)時(shí)呈現(xiàn)清晰、零失真的顏色比對(duì)。
圖4：瓶蓋位置以及瓶?jī)?nèi)液體高度位置比對(duì)
（3）貼標(biāo)/標(biāo)碼檢測(cè)及字符辨識(shí)
除了藥瓶檢測(cè)，許多制藥商會(huì)在藥瓶瓶身或瓶蓋上貼上或嵌入卷標(biāo)號(hào)碼、日期或相關(guān)的藥品名稱。映美精相機(jī)提供高效穩(wěn)健的條形碼辨識(shí)算法，能迅速地偵測(cè)并辨識(shí)任何方位的一維與二維條形碼；也可以設(shè)定只掃描特定的條形碼圖形及方位；或設(shè)定感興趣區(qū)域（ROI），以加速偵測(cè)及解碼效率。
制藥廠商只需要利用工業(yè)相機(jī)讀取標(biāo)簽上或噴涂在包裝上的一維或二維條形碼，就可以實(shí)時(shí)獲得藥品的詳細(xì)成分、生產(chǎn)日期、批號(hào)和有效日期等相關(guān)信息。
整體效益
上述條列機(jī)器視覺(jué)在藥瓶檢測(cè)的部分應(yīng)用，然而機(jī)器視覺(jué)用以提高制藥工作的效率和準(zhǔn)確度仍需仰賴與自動(dòng)化制藥生產(chǎn)系統(tǒng)緊密結(jié)合，才能達(dá)到提高質(zhì)量，提高效率和降低成本的目標(biāo)。也由于藥瓶檢測(cè)常與自動(dòng)化機(jī)配合使用，端看不同藥廠的需求以及不同廠家自動(dòng)化機(jī)所提供不同的功能，對(duì)于機(jī)器視覺(jué)相關(guān)的應(yīng)用也有不一樣的變化。然而，對(duì)于要求高質(zhì)量和高可靠性的制藥廠商而言，USB 3.1工業(yè)相機(jī)的設(shè)計(jì)，在制藥過(guò)程中滿足了高速、高分辨率、高畫質(zhì)影像、完整色彩重現(xiàn)及高穩(wěn)定性等需求。
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