5.4.1 自动化液体药剂无损检测系统介绍
针对传统检测系统的缺陷，智能透明药剂检测系统摒弃了传统单帧图像检测的思想，采用机械装置对输液瓶进行高速旋转-急停，控制图像采集系统对其拍摄连续序列图像，利用序列图像中运动与静止对象在时间和空间上的差异性区分瓶身干扰与液体内部异物[3][4][5]，克服了瓶身干扰所带来的影响。巧妙的机械传动设计使视觉传动模块采用相机与透明药剂绝对静止方式拍摄，保证了图像采集系统能够获得每一瓶透明药剂产品的无视角偏差序列图像，避免了耗时的图像配准，提高了系统的实时性[6][7]
考虑到现有的机械加工水平和实验条件，透明药剂中可见异物智能检测系统电气控制模块采用PC+PLC模式，采用剔除器实现合格品与不合格品的分拣。本系统设计的透明药剂中可见异物智能检测系统总体结构如图5.11所示。透明药剂中可见异物智能检测系统由导入模块、视觉处理模块和导出分类模块组成，其视觉处理模块部分位于一个封闭的隔光机身内。系统的机械传动部分包括：进瓶星轮、实时检测圆环和出瓶星轮三大部分。
其各部分作用与功能如下：
(1)机身：按照医药生产卫生标准，透明药剂检测系统的机身采用隔光玻璃板和不锈钢材料构造，内部主体机械则是纯黑色材料(防止机械部件反光影响图像质量)，机身使视觉处理模块处于封闭环境中，避免了环境光源(如日光、室内灯光)对检测结果的影响。
图5.11 自动化液体药剂无损检测流水线示意图
(2)进瓶星轮(实物中用模型替代)：它的作用类似于很多罐装产品生产厂家使用的分瓶器装置，负责调整待检产品的间距以及传送方向，保证后续透明药剂检测的连续性。进瓶星轮与实时检测圆环之间采用切线式衔接，使得产品可以顺畅地过渡。
(3)实时检测圆环：由可调压力旋转托盘装置构成，这些托盘装置能够牢固地压紧容器瓶身并平稳地旋转，它们拥有独立的微型电机，可以独立地旋转、急停。轮盘外设置光电传感器，划定出旋转区域与急停区域。使用光电传感器在产品环形传送时，对位置定位更精确，触发时间更准。
(4)相机：固定于实时检测圆环一旁，连续采集待检测透明药剂的图像；本相机选用高速工业面扫描CCD相机，如图5.12所示，为了保证检测精度需配备高分辨率镜头以检测到可见异物的清晰图像。
(5)出瓶星轮(实物中用模型替代)：负责调整已检测产品的传送方向，将检测好后的输液瓶传入导出分类模块。(https://www.daowen.com)
(6)剔除器：位于输出口外不远处，由活动挡板与伺服电动机组成的摆动式次品回收分拣装置。在剔除器处还配有光电传感器对产品进行位置定位，以便准确击出不合格产品。
图5.12 CCD摄像机
图5.13为流水转台实物图。在机械系统设计制造时，对各部分传动装置、部件进行优化，尽量减小机器运行所带来的震动，保证衔接部件的平滑度和机身的稳定度。尽量避免过大的震动所导致的液面抖动、气泡增多、获取图像模糊等不期望的情况。
图5.13 流水转台实物图
系统检测机械流程图如图5.14所示。整个过程为：将灌装后的透明药剂瓶由生产线传送带经输入口送入检测系统内部；导入星轮将产品依次导入实时检测圆环；光电传感器开始对药瓶进行定位；待检产品进入视觉处理模块后，选装托盘开始上下压紧药瓶，开始带动输液瓶在高速旋转区加速旋转，可见异物脱离瓶壁或瓶底旋转，随同漩涡一同旋至溶液液面；在减速旋转区透明药剂转速变慢，液面逐渐停止振荡；当急停区边界的光电传感器检测到输液瓶的整体完全进入急停区时，透明药剂瓶立即停止旋转，瓶内液体由于惯性作用将继续运动；LED光源开启，协同相机拍摄输液瓶连续序列图像，整个实时检测圆环也同时停止圆周运动；当相机完成图像的采集后，实时检测圆环接着运行，将下瓶待检透明药剂移入急停区；检测完后的透明药剂在无旋转区由实时检测圆环输出至导出星轮；检测不合格的药瓶经过光电传感器时，被次品剔除器剔除至回收流水线。
5.14 实时检测系统剖面图解
