案例分享|药片颗粒高速3D检测应用

一． 背景知识

很多药厂的生产线已经将机器视觉方法应用于药片的颗粒制造与自动包装过程中。

传统的人工方法检测，存在劳动强度较大、人眼易疲劳，效率较低且容易产生误捡和漏检等现象。

机器视觉检测具有效率高、精度高、实时性强的特点，满足药片颗粒制造中必备的高检验合格率和高效率运行等要求。

目前国内的药片颗粒检测，以2D视觉检测方案为主。标准的检测流程是在流水线上，当检测产品到达指定位置时，启动触发部件，一个或多个高速2D相机开始拍摄，整个过程中开启经设计的辅助光源，确保成像质量。国外高速颗粒生产设备示例如下：

（高速药片颗粒生产设备）

基于2D图像的药片检测，目前算法已经相对成熟，难度在于高速获取高质量图片。因药片表面为弧形，使用2D相机组合的设备中需要整个视野内光照均匀，检测到药片表面的脏污及缺损，而光源对于高反光的表面，难以完全做到均匀。因此受表面光泽和弧度影响，难以稳定地进行吸塑包装破损等外观检测。

利用3D视觉系统，可排除表面状态的影响，准确检测出不良情况。翌视科技为该应用场景推出的基于一体式高速高精度3D线激光相机LVM-2630的机器视觉检测方案，可以满足医药行业的药片颗粒生产、颗粒吸塑包装、吸塑包装背面完整性的在线检测需求。

一． 检测方案

翌视科技的一体式3D相机（LVM-2630）三维扫描系统方案配合检测系统软件，能够非常快速的把药片颗粒板的坐标数据全部扫描出来，通过3D点云的数据处理，进行颗粒完整性和x吸塑缺陷的检测。

2.1 采用相机

一体式3D线激光相机 LVM-2630。

LVM-2630具有X向1920实际物理轮廓点数，最大FOV视野宽度大于100mm， Z向景深大于80mm。全画幅下的采集速度高达2500帧每秒。其适用于药片颗粒以及药片颗粒吸塑板的高精度高速测量。

（LVM-2630参数）

2.2 检测方法

l 利于3D点云数据，针对药片颗粒缺陷检测可采用Blob、模板匹配等方法；

l 针对吸塑包装缺损可采用图像比对、高度差测量等；

l 该设备还可以直接对接现有2D检测方案，通过3D转换2D的方式，提供图像数据供用户利用现有算法如二值化崩边检测等对存在缺粒、缺损或者混入杂质异物检测。

2.3 检测设备

l 采用多相机组合的集成方式；

l 以某药厂的药片颗粒吸塑板检测为例：两台LVM-2630并列安装在设备上方机架，两列药片板流水线在相机下方做Y向高速运动。相机依照生产节拍完成料件的高速扫描。 当不合格药片移动到指定位置时，剔除装置移除问题药片板。完成至少1米每秒的高速扫描。

2.4 性能

l 节拍：1m/s（覆盖100mm标准药片板，大于40万片/小时）

l 缺角、掉盖、碎片、裂片、片体残缺超过1%

l 不小于0.4 mm2的黑点或者痕迹

l 不小于0.4 mm2的包衣缺失

l 不小于0.4 mm2的粘片痕迹

l 缺角—片角缺失不小于1%面积或体积

（药片扫描案例）