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医药针剂可见异物机器视觉在线式检测技术研究

作　者: 张永超
导　师: 梁国伟; 程佳
学　校: 中国计量学院
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 异物检测目标跟踪图像处理摄像机标定
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 47次
引　用: 0次
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内容摘要

医药针剂在生产过程中受到各种因素的影响，其质量难以达到我国制定的医药标准，而医药针剂已经广泛应用到临床治疗过程中，为了用药安全，必须对药品进行细致的检测。常用的人工灯检方式主观性强，效率低。本文对基于机器视觉的可见异物在线式检测方式进行了研究，实现了医药针剂中可见异物的在线式检测。文章设计出了基于机器视觉的医药针剂可见异物在线式检测方法。首先分析了目前国外对于医药针剂在线式检测方法的优势和不足，并且结合我国的国情，提出了本论文的内容。其次介绍了异物检测系统的整体方案设计。设计了硬件检测平台，通过与上位机的通信，可以自动实现对药瓶的加紧、旋转、急停，设计了图像采集系统，可以实现对急停后的药瓶图像进行快速采集，并传给上位机检测系统。同时对相机进行了摄像机标定，采用均值滤波和基于区域生长的方法对拍摄的平面模板图像进行处理，能够准确地提取角点，保证了相机的精度和准确度，最后介绍了异物检测的软件算法设计，详细介绍了软件算法实现的步骤，采用基于动态阈值的异物检测算法实现了药品检测。采用OpenCV和VC++编写了上位机软件，对10ml纯净的氯化钠溶液和厂家提供的含有杂质的样品进行了在线式的检测，实验结果表明，本文设计的异物检测装置和异物检测算法能够有效、快速地检测出溶液中的可见异物。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目次  9-12
图清单  12-13
附表清单  13-14
1 绪论  14-22
  1.1 课题的背景与意义  14-16
  1.2 基于机器视觉的国内外研究现状  16-20
    1.2.1 机器视觉的原理  16-18
    1.2.2 机器时间的应用范围  18-20
  1.3 弱小运动目标的检测方法  20-21
    1.3.1 基于目标灰度的空域检测  20
    1.3.2 基于目标运动特征的时域检测  20
    1.3.3 基于目标灰度和运动特征的时空域联合检测  20-21
  1.4 论文研究目的与主要内容  21-22
2 检测平台设计  22-36
  2.1 检测平台介绍  22-25
  2.2 相机支架的设计  25
  2.3 旋转部分设计  25-28
    2.3.1 旋转平台介绍  25-26
    2.3.2 伺服电机  26-27
    2.3.3 伺服电机驱动器  27-28
  2.4 升降平台设计  28-30
    2.4.1 升降部分整体介绍  28-29
    2.4.2 直流减速电机  29-30
    2.4.3 行程开关  30
  2.5 基于 PLC 的下位机控制系统  30-35
    2.5.1 PLC 简介及选择  30-32
    2.5.2 PLC 编程软件  32
    2.5.3 下位机控制系统及其电气图  32-34
    2.5.4 PLC 程序设计  34-35
  2.6 本章小结  35-36
3 基于均值滤波和区域生长的摄像机标定方法  36-50
  3.1 标定方法  36-37
  3.2 标定原理  37-40
    3.2.1 世界坐标系、摄像机坐标系和图像坐标系  37-38
    3.2.2 摄像机模型  38-39
    3.2.3 透镜畸变  39-40
  3.3 均值滤波和区域生长  40-43
    3.3.1 均值滤波  41-42
    3.3.2 区域生长  42-43
  3.4 角点提取  43-45
  3.5 标定过程  45-46
  3.6 标定结果及分析  46-49
  3.7 本章小结  49-50
4 基于动态阈值的异物检测算法  50-64
  4.1 基于动态阈值的异物检测算法的流程  50-55
    4.1.1 获取运动目标  50-53
    4.1.2 目标的联合  53
    4.1.3 目标的判断  53-55
  4.2 基于 OpenCV 的软件算法设计  55-57
  4.3 实验结果及分析  57-63
  4.4 本章小结  63-64
5 全文总结及展望  64-66
  5.1 全文总结  64
  5.2 本文创新点  64-65
  5.3 全文展望  65-66
参考文献  66-70
作者简历  70

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