一种用于托盘的检测系统及检测方法

技术领域

本申请涉及检测技术领域，具体地涉及一种医疗软袋生产线灭菌用于托盘的检测系统及检测方法。

背景技术

在医药软袋生产线上，软袋内医用液体杀菌是一个必须的步骤。自动化生产线通过托盘自动收集软袋，托盘作为软袋的载体一起进入杀菌及。杀菌工序过后，托盘将软袋卸下。在生产过程种有时候会出现上料时缺袋、或者两袋堆叠现象；下料时托盘还有软袋产品残留在托盘上。这种现象都会导致药品的生产追朔的混乱，甚至是导致产品质量问题。产线上往往通过人工进行监测这一过程。在杀菌机入口工序和出口工序都安排工人观察是否会出现漏袋或者软袋残留现象，采用人工干预的方式。也用通过安装在托盘上方的相机和光源的方式来采用视觉监控。由于软袋和液体都是透明的物质，而且形态变形不规则，导致图像的反光杂乱。图像质量的不规则导致误判率高，系统经常误报警。

因此，需要改进现有的识别方法。

发明内容

为克服上述缺点，本申请的目的在于：提出一种医疗软袋生产线灭菌用于托盘的检测系统及检测方法，该检测系统能够稳定的识别托盘中有漏袋或者空盘中的残留软袋。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种用于托盘的检测系统，其特征在于，包括：

托盘、相机模组、光源、拖动链条、光电触发开关及控制模块，

所述托盘的底部配置有规则排列的开孔，其放置于所述链条上，基于链条的带动托盘移动，

所述相机模组配置于托盘预设检测位置的上方，所述光源配置于安装托盘预设检测位置的下方侧，

所述光电触发开关，用于感知托盘是否移动至预设的检测位置，感知托盘移动至预设的检测位置时发出触发信号，

控制模块控制光源点亮，所述光源发出的光至少部分透过所述开孔，

控制模块控制相机模组对托盘拍照并将拍摄的信息传输至控制模块。该检测系统用在医药软袋生产线上，用于识别托盘中有漏袋或者空盘中的残留软袋可实现自动的监测杀菌机的进料/出料口的托盘中是否发生漏袋/残留软袋现象，代替人工监控自动报警。预设检测位置理解为预设的拍照位置。

优选的，该开孔为圆形开孔，且圆形开孔横向和纵向均匀规则排列。

优选的，该托盘为不锈钢材质。

优选的，该光源为平面光源。

优选的，该检测系统，其特征在于，还包括：编码器，其电性连接控制模块，

所述编码器配置于链条上，其用于在链条转动时输出同步脉冲。

优选的，该检测系统，其特征在于，还包括：控制模块基于编码器的脉冲信号信息在托盘移动时控制相机等距离的连续拍照。

本申请实施例提供一种用于托盘的检测系统的检测方法，其特征在于，具有上述的检测系统，所述检测方法包括如下步骤：

基于触发光电开关检测出待检测的托盘至预设的位置，触发光电开关发出指令至控制模块，

控制模块接收并响应所述指令点亮其连接的光源，所述光源发出的光至少部分穿过托盘进入相机模组，并控制其连接的相机模组对托盘拍照，

相机模组将拍照的图像传输至处理模块，

处理模块接收传输的图像并二值化处理，并将处理的信息传输至判断模块，

判断模块基于接收的二值化后的图像判断托盘上是否发生空盘和/或漏袋。这样相机模组拍摄的图像传输至处理模块，处理模块进行二值化处理，判断出托盘上开孔的透光信息，将被没有被覆盖的圆孔区域和其它区域分开，进而识别出托盘上是否有残留软袋/空袋的发生。若是，则发出提示信息。提醒操作人员及时动作。

优选的，该方法中还包括：编码器在链条转动时编码器输出同步脉冲，控制模块基于编码器的脉冲信号信息在托盘运动时控制相机等距离对托盘连续拍照。

优选的，该方法中，控制模块控制其连接的相机模组对托盘的整体拍照。

优选的，该方法中，控制模块控制其连接的相机模组对托盘的部分拍照，直至整个托盘区域都被覆盖。

有益效果

与现有技术相比，本申请提出方法用在医药软袋生产线上，对杀菌机的进料和出料口的托盘中漏袋和残留软袋现象自动识别/报警，代替人工监控。该系统采用背光的方式，相比于光源放到上方或者侧方的前景光光照方式，采用定制开孔托盘和背光的方式，环境光、软袋材料以及托盘材料对系统影响小，识别稳定，误报少。

附图说明

图1为本申请实施例的检测系统示意图。

图2为本申请实施例的托盘上放置软袋的示意图。

图3为图2中的托盘软袋得到图像二值化之后的示意图。

图4为本申请实施例的托盘上有残留软袋的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本申请提出一种用于托盘的检测系统及检测方法。该检测系统用于检测托盘是否有漏袋或者空盘中的残留软袋，该检测系统包括：托盘、相机模组、光源、拖动链条、光电触发开关及控制模块，该托盘的底部配置有规则排列的开孔，其放置于链条上，基于链条的带动托盘移动，相机模组配置于托盘预设检测位置的上方，光源配置于安装托盘预设检测位置的下方侧，光电触发开关，用于感知托盘是否移动至预设的检测位置，感知托盘移动至预设的检测位置时发出触发信号，控制模块控制光源点亮，光源发出的光至少部分透过开孔，控制模块控制相机模组对托盘拍照并将拍摄的信息传输至控制模块。这样自动监测杀菌机的进料和出料口的托盘中是否发生漏袋或残留软袋的现象。该方式下，相机模组拍摄时采用背光打光方式，这样当托盘的圆孔上没有被软袋产品遮挡的时候，光源的光直接进入相机模组(相机)。考虑到虽然软袋产品是透明产品，但是当软袋产品盖住圆孔的时候，进入相机的光会明显减少。这样有软袋处和无软袋处呈现明显的明暗差异。这样相机模组拍摄的图像传输至处理模块，处理模块进行二值化处理，可以将被没有被覆盖的圆孔区域和其它区域分开，如结果检出完整圆的区域有超过N个相邻时，则判定托盘中有缺袋或者堆叠现象，N可根据圆孔和软袋的大小设置。

接下来参考图1至图4来详细描述本申请实施方式的用于托盘检测的检测系统及检测方法。该检测系统用于医疗软袋生产线上对杀菌机的进料和出料口的托盘中是否有漏袋和残留软袋现象的检测。

如图1所示为本申请实施例的检测系统，

该检测系统包括：

托盘1、相机模组2、平面光源3、拖动链条4、编码器5，触发光电开关6和控制模块7。

其中，相机模组2安装在托盘的上方，平面光源安装在托盘的下方。

本实施方式中，托盘1配置成规则的开孔结构。较佳的托盘1采用不锈钢材质。托盘1放置于链条4上，通过链条4带动托盘1移动，以将其进入杀菌机(图未示)的托架或者从托架拉出。

编码器5(同步编码器5)安装在链条4，编码器5用以在链条4转动时编码器5输出同步脉冲。

光电触发开关6，用于感知托盘1是否移动至预设的位置，以作为系统的触发信号。光电触发开关6感知到托盘1移动至预设的位置时，光源3点亮，相机模组2对托盘1拍照/摄像并将图像/影像信息传输至控制模块7。

本实施方式中，相机模组2、光源3、编码器5和触发光电开关6都通过电缆连接到控制模块7。控制模块7感应到触发光电开关6的信号，通过编码器5的脉冲信号信息在托盘运动的过程中控制相机等距离连续拍照。在一实施方式中，每张照片覆盖托盘的全部或每张照片覆盖托盘的一部分。本实施方式中，每张照片覆盖托盘的一部分，分批拍照，直至整个托盘区域都被覆盖。控制模块7基于获取的图像处理分析整个托盘幅面的照片，判断托盘中是否缺袋或者有残留软袋。本实施方式中，相机模组2为相机，光源3为平面光源。相机2与平面光源3分别配置于托盘的两侧，拍摄时采用背光打光，即平面光源3发出的光透过托盘上的孔。当圆孔没有被软袋产品遮挡的时候，光源的光直接进入相机。当软袋放置于托盘上时，虽软袋产品是透明产品，软袋产品盖住圆孔的时候，平面光源3发出的光进入相机的会明显减少。这样有软袋处和无软袋处呈现明显的明暗差异。这样通过对图像的处理能区分出托盘是否发生空盘或漏袋的情况。本实施方式中，托盘采用不锈钢材质。在其他的实施方式中，托盘可采用其他不透光材质。该检测系统配置有警示模块，其在检测出异常时发出警示，提醒操作人员及时动作。

如图2所示为托盘上放置软袋的示意，

托盘2采用不锈钢材质，托盘2的底部配置有规则排列的开孔21。较佳的，该开孔21采用圆孔的形式，圆形开孔横向和纵向均匀规则排列。开孔21的大小要求满足每个软袋20至少能够覆盖4个开孔21的空间。这样通过对图像的处理能区分出托盘是否发生空盘或漏袋的情况。

二值化后的示意如图3所示，图3显示了图2中的托盘软袋得到图像二值化之后的示意图。

这样二值化后通过区域的分析可以快速识别白色区域中完整圆的区域，当完整圆的区域有超过N个相邻时就可以判定托盘中有缺袋或者堆叠现象，N可以根据圆孔和软袋的大小设置。如图3所示，没有缺袋时，二值化图中没有相邻完整白色区域没有超过4个，而图中缺袋处出现一个由9个相邻白色区域组成的大区域块。本实施方式中N设置为4个，在其他的实施方式中N可以设置成4到9之间，值越小监控越严格。除了可以检测缺袋还可以检测出软袋堆叠现象。

在一实施方式中，托盘进入杀菌机时，相机模组一次拍照可以只拍摄托盘行进方向的一个部分，通过进行过程中拍摄多次照片，多次分析也可实现检测整个托盘上是否有缺袋，这样的设计可以减小光源的尺寸。通过拍摄多张图像覆盖整个托盘的区域，每一张图像的视野就会比托盘小。所以光源的尺寸只需要覆盖每一张图的视野范围即可。当托盘从杀菌机出来之后的空盘检测，拍照的原理和进入的一致。当托盘上缺袋(空盘)时，应该所有的托盘圆孔都处于完全透光状态，识别时检测出个圆孔识别不完整的时候就可以认为是有残留软袋，如图4所示。同样M的数量依据圆孔和软袋的大小设置。M值为一个软袋至少能遮挡的圆孔的数量。值设置的越小监控越灵敏。

上述的检测系统用在医药软袋生产线上，实现自动的对杀菌机的进料口/出料口的托盘中是否发生漏袋/残留软袋现象的监测，代替人工监控自动报警。

接下来描述基于上述检测系统的检测方法，该方法包括如下步骤：

基于触发光电开关检测出待检测的托盘至预设的位置，触发光电开关发出指令至控制模块，

控制模块接收并响应该指令点亮其连接的光源，该光源发出的光至少部分穿过托盘进入相机模组，并控制其连接的相机模组对托盘拍照，

相机模组将拍照的图像传输至处理模块，

处理模块接收传输的图像并二值化处理，并将处理的信息传输至判断模块，

判断模块基于接收的二值化后的图像判断托盘上是否发生空盘和/或漏袋，

若是，则发出提示信息。该方法基于视觉的在线识别和监控，用于医药软袋生产线上，可自动监测杀菌机进料和出料口的托盘中漏袋和残留软袋，代替人工监控自动报警。该方法通过对相机拍摄的图像信息处理，判断出托盘上开孔的透光信息，将被没有被覆盖的圆孔区域和其它区域分开，进而识别出托盘上是否有残留软袋/空袋的发生。该方式下除了可以检测缺袋还可以检测出软袋堆叠现象。

在一实施方式中，该方法还包括：

编码器在链条转动时编码器输出同步脉冲，控制模块基于编码器的脉冲信号信息在托盘运动的过程中控制相机等距离连续拍照。

在一实施方式中，该方法中控制模块控制其连接的相机模组对托盘的整体拍照。

在一实施方式中，该方法中控制模块控制其连接的相机模组对托盘的部分拍照。在托盘被链条带动运动的过程中多次拍照，这样减小相机单次拍照的视野(如降低相机安装高度，分辨率可以小一些，光源的尺寸要小一些)。这样检测系统体积小，成本低，而且不影响检测的效果。此时可依据编码器在链条转动时编码器输出同步脉冲，控制模块基于编码器的脉冲信号信息在托盘运动的过程中控制相机等距离连续拍照。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。