機器視覺在一次性注射器行業(yè)的檢測應(yīng)用

       在醫(yī)療行業(yè)中，一次性注射器是一種常見的醫(yī)療器械。由于它能有效地避免交叉感染，因此得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。如圖1所示，一次性注射器主要由針筒和針管組成。注射器的字符缺陷對注射器的外觀和使用有很大的影響。注射器字符缺陷的主要原因是印刷過程中出現(xiàn)的字符缺失、缺損等質(zhì)量問題。

對于批量生產(chǎn)，通過人眼目視或觸摸來檢查字符缺陷，很容易產(chǎn)生視覺疲勞，甚至用針尖劃傷手指。另一方面，手工檢測效率低，容易漏檢，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重影響了一次性注射器的生產(chǎn)效率。

一、檢測難點及目的 

注射器針筒為透明圓柱體，在檢測字符時不能一次完全檢測。當使用線陣相機進行圖像采集時，由于針筒的透明性，針筒兩側(cè)的字符會相互干擾檢測。如圖1所示，本實驗中針筒上方的字符顏色是黑色和紅色，在生產(chǎn)過程中應(yīng)該考慮兼容性。

此案例旨在通過機器視覺檢測，排除反光以及注射器上相對面的字符干擾，達到檢測出針筒字符完整性的目的。

二、視覺檢測硬件系統(tǒng) 

實驗環(huán)境是自行搭建的模擬現(xiàn)場環(huán)境。如圖2所示，本實驗采用了印刷行業(yè)使用率較高的線掃描相機。它能在針筒的生產(chǎn)過程中連續(xù)、勻速地對針筒進行掃描，從而實現(xiàn)對針筒的整個表面的均勻檢測。該鏡頭采用高清晰度1000萬像素的定焦鏡頭。全視場的分辨率可達140lp/mm，保證了圖像的清晰度。由于針筒字符的顏色分為黑色和紅色，我們需要使用相同的照明方法來實現(xiàn)兼容性。

實驗中，我們使用高亮度的線性光源從工件頂部斜射。這種照明方法能夠使字符與背景形成清晰的對比，并且能夠滿足的兼容性。另外，由于針筒的形狀是圓柱形的，如果只用一個前燈，就不能消除對側(cè)字符的干擾，所以需要增加平行的背光來消除干擾。

三、獲取圖像 

通過以上照明方式和機器視覺硬件的合理搭配，不僅獲得了清晰的圖像，而且很好地實現(xiàn)了采集圖像的兼容性。效果如下圖：

四、軟件處理效果  

在檢測字符缺陷時，由于不同字符形態(tài)差異較大，且無固定形狀，普通算法難以對其完整度進行有效檢驗。

機器視覺軟件功能豐富，擁有圖像、增強、定位、測量、檢測、識別、通信、控制等功能。結(jié)合視覺開發(fā)包中的算法庫(SDK)，用戶還可以根據(jù)自己的需求靈活、定向開發(fā)應(yīng)用程序。

如圖6、圖7所示， 使用機器視覺軟件中二值化、旋轉(zhuǎn)平移等圖像增強功能，調(diào)整待檢測圖像與模板的位置，然后通過變量模型檢測工具，將待檢測字符圖片與標準模板進行對比，計算出缺損字符的大小和位置。在字符精度極低的情況下，通過智能視覺軟件SCI 也能精準定位出字符的缺損位置和尺寸。

五、案例總結(jié)

本文以注射器作為透明物體的實驗對象，使用機器視覺硬件，結(jié)合智能視覺軟件，克服了透明物品檢測難點，實現(xiàn)了透明物體在實際生產(chǎn)過程中的檢測兼容性。如需要了解更多機器視覺檢測案例及解決方案，可撥打熱線：028-62705808  吳女士