泡罩药丸包装缺陷的机器视觉检测技术研究

论文摘要

药品的泡罩包装形式制作简单、携带方便，深受市场欢迎，目前已得到广泛应用。对于包装质量检测，传统的人工方法因为工人劳动强度大时间长易疲劳，容易出现误检和漏检情况。本论文以TMS320DM6437处理器为硬件平台，提出了泡罩药丸包装视觉检测的技术方案，综合运用了多种图像处理方法，结合硬件特点，实现了本算法的软件设计，并完成了性能优化，获得的相当理想的效果。本论文首先对硬件系统和软件算法做了深入的论证分析，设计了视频输入的驱动软件。编写了视频解码器SAA7111A在数字信号处理器操作系统上的驱动，实现了处理器的图像的实时采集。同时，建立了系统的公共基础软件框架，协调网络通信、视频采集处理、按键操作等多进程，为顶层的机器视觉应用奠定基础。然后，综合运用二值化、投影、分割、连通标记等图像预处理技术，设计了二进制大对象（BLOB）分析法为基础的泡罩药丸自学习检测算法。该算法智能化程度高，适用药品种类广。最后，在通用电脑上编写了该算法全部代码，成功移植到数字信号处理器上，完成软件优化，设计了实际药品实验，并对结果做了详细分析。实验结果表明，该算法能正确可靠的达到预期目标。在采集图像720×480的分辨率、采用自然光照明的条件下，检测速率至少8帧/秒，准确率达到93.8%。检测系统采用自学习的方式，无需人工干预，不受药丸形状和排列影响，智能化程度高，稳定性好，鲁棒性强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 泡罩药品包装检测的国内外研究现状与发展趋势
• 1.3 论文研究内容及章节编排
• 2 技术方案论证
• 2.1 硬件选型及成像参数计算
• 2.2 彩色图像预处理
• 2.3 泡罩药片产品缺陷检测方法的选择
• 2.4 本章小结
• 3 图像输入的驱动软件设计
• 3.1 处理器 DM6437 的图像输入输出接口
• 3.2 VPSS 缓冲区管理机制
• 3.3 视频输入解码器 SAA7111A 的驱动设计
• 3.4 系统软件工程框架的建立
• 3.5 本章小结
• 4 泡罩药片 BLOB 分析算法研究与软件实现
• 4.1 彩色图像的主通道提取
• 4.2 主通道的前景分割
• 4.3 单个药丸的提取
• 4.4 BLOB 的统计和学习
• 4.5 样品的实时检测
• 4.6 本章小结
• 5 软件质量提升与性能优化
• 5.1 系统软件实现的基本工具
• 5.2 系统软件优化的主要途径
• 5.3 软件工程结构信息
• 5.4 本章小结
• 6 实验结果与分析
• 6.1 功能完成情况总述
• 6.2 实验测试结果显示
• 6.3 程序优化的技术分析
• 6.4 系统的改进
• 6.5 本章小结
• 7 总结
• 致谢
• 参考文献