一種基于pc圖像采集系統(tǒng)的注射器針頭檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種基于PC圖像采集系統(tǒng)的注射器針頭檢測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于注射器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，由于傳統(tǒng)注射器針頭的重復(fù)使用會(huì)增加如愛(ài)滋病、乙肝等血液傳染疾病的發(fā)生幾率，所以一次性注射器自上個(gè)世紀(jì)80年代從國(guó)外引進(jìn)以來(lái)，被廣泛地使用。國(guó)內(nèi)每年注射器針頭的消耗量已經(jīng)達(dá)到了幾十億支。不僅如此，我國(guó)生產(chǎn)的注射器針頭因價(jià)格低廉而遠(yuǎn)銷海外，每年的出口總量約為70億支。隨著市場(chǎng)需求量的擴(kuò)大，一次性注射器針頭生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量也在不斷增加，全國(guó)已發(fā)展到大約500多家，不過(guò)大多以中小企業(yè)為主。這些中小型企業(yè)沒(méi)有足夠的能力去購(gòu)買先進(jìn)而又較為昂貴的注射器針頭生產(chǎn)進(jìn)口設(shè)備，所以，在一次性針頭生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常生產(chǎn)出倒裝和彎鉤等次品針頭。而由次品針頭引起的醫(yī)療事故時(shí)有報(bào)道，這些醫(yī)療事故不僅嚴(yán)重影響了病人的身心健康，而且影響了我國(guó)對(duì)外的出口貿(mào)易，因此，國(guó)家制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范注射器針頭的生產(chǎn)。這就要求企業(yè)需要采用有效的檢測(cè)方法剔除這些次品針頭，而目前絕大多數(shù)的企業(yè)只是依靠人工檢測(cè)的方法來(lái)完成，由于受到勞動(dòng)強(qiáng)度的影響，人的視覺(jué)容易疲勞，從而導(dǎo)致檢測(cè)的效率十分低下。由此產(chǎn)生的次品針頭就會(huì)進(jìn)入到醫(yī)用市場(chǎng)，所帶來(lái)的危害主要有以下三個(gè)方面:1)如果帶有毛刺的產(chǎn)品流入市場(chǎng)，很容易流入血管，引起安全事故；2)如果刃口長(zhǎng)短不一，角度不一，就會(huì)增加穿刺的疼痛感和進(jìn)針?biāo)俣龋?)目前主要采用大量人工檢測(cè)，浪費(fèi)了巨大的人力、物力和財(cái)力。而為了解決次品的存在，企業(yè)增加了巨大的人力資源成本，但仍不能保證檢測(cè)合格率達(dá)到要求的范圍。因此如何提高注射器針頭檢測(cè)效率已成為各企業(yè)急切需要解決的問(wèn)題，它直接關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。
[0003]目前，出現(xiàn)不合格針頭的主要原因?yàn)?1)針頭倒裝，即裝備過(guò)程中誤將針頭和針管反裝；2)針頭彎鉤，即制作針頭過(guò)程中誤操作，致使針頭彎曲；3)加工過(guò)程中針頭出現(xiàn)毛刺。而通過(guò)對(duì)注射器針頭圖像進(jìn)行一系列處理操作，可以準(zhǔn)確獲取了針頭的輪廓，隨著計(jì)算機(jī)圖像處理和分析技術(shù)的迅速發(fā)展，利用機(jī)器視覺(jué)方法進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)得到了廣泛的關(guān)注。產(chǎn)品檢測(cè)具有較高的實(shí)時(shí)性要求，而在圖像處理領(lǐng)域，由于其數(shù)據(jù)量較大，上位機(jī)與下位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸頻繁，一般的微控制器很難達(dá)到要求，所以可以選用專用的PC機(jī)來(lái)做主控機(jī)，數(shù)據(jù)通信方式可以選取RS485或以太網(wǎng)方式，將主控機(jī)的視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)较挛粰C(jī)，或下位機(jī)操作完成后將狀態(tài)反饋給上位機(jī)。本課題除了硬件要求外，還需要圖像檢測(cè)軟件來(lái)處理數(shù)字圖像信息，并結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)注射針頭合格性檢測(cè)，這樣不僅可以減少人力資源的投入，而且可以提高檢測(cè)效率，同時(shí)也滿足了實(shí)時(shí)性的要求。因此，圖像處理技術(shù)和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于注射器針頭檢測(cè)是一項(xiàng)重要的課題，對(duì)注射器針頭的生產(chǎn)具有實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是為了解決目前注射器針頭檢測(cè)系統(tǒng)及方法中存在的上述問(wèn)題，提供一種檢測(cè)安全可靠、效率高、精確度高、無(wú)污染的基于PC圖像采集系統(tǒng)的注射器針頭檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)采用如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]一種基于PC圖像采集系統(tǒng)的注射器針頭檢測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)硬件系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、智能分揀系統(tǒng)和多傳感器信息融合系統(tǒng)；所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)用于圖像采集、處理、顯示及檢測(cè)結(jié)果輸出；所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)用于自動(dòng)化的控制檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)、所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)、所述檢測(cè)系統(tǒng)、所述智能分揀系統(tǒng)和所述多傳感器信息融合系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)；所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)用于預(yù)先檢測(cè)在形狀上具有明顯差異的注射器針頭；所述檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)后輸送至所述檢測(cè)系統(tǒng)的注射器針頭；所述智能分揀系統(tǒng)用于將合格的注射器針頭與不合格的注射器針頭區(qū)分開(kāi)；所述多傳感器信息融合系統(tǒng)用于收集、處理及控制所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)、所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)、所述檢測(cè)系統(tǒng)和所述智能分揀系統(tǒng)之間的信息及動(dòng)作執(zhí)行。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)包括照明模塊、顯示模塊和連接模塊，所述照明模塊為所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)和所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)提供照明，所述顯示模塊用于顯示所述檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果，所述連接模塊用于連接所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)和所述檢測(cè)硬件系統(tǒng)。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)包括圖像采集模塊、圖像分析處理模塊和預(yù)檢測(cè)結(jié)果輸出模塊，所述圖像采集模塊用于采集注射器針頭的圖像，并將采集到的圖像發(fā)送至所述圖像分析處理模塊，所述圖像分析處理模塊篩選出注射器針頭圖像，并與預(yù)先設(shè)定在所述多傳感器信息融合系統(tǒng)中注射器針頭圖像，將在形狀上具有明顯差異的注射器針頭圖像通過(guò)所述預(yù)檢測(cè)結(jié)果輸出模塊輸送至所述多傳感器信息融合系統(tǒng)，并通過(guò)所述智能分揀系統(tǒng)將在形狀上具有明顯差異的注射器針頭篩選掉，保留形狀上符合預(yù)先設(shè)定在所述多傳感器信息融合系統(tǒng)中注射器針頭圖像的注射器針頭。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括圖像實(shí)時(shí)采集模塊、圖像存儲(chǔ)模塊、圖像數(shù)據(jù)處理模塊、圖像顯示模塊和檢測(cè)結(jié)果輸出模塊，所述檢測(cè)結(jié)果輸出模塊用于不間斷的采集保留的注射器針頭圖像，所述圖像存儲(chǔ)模塊用于將采集到的注射器針頭圖像保存下來(lái)，所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊用于分析和處理注射器針頭圖像的針頭輪廓邊緣曲線的彎曲程度，得出曲率，所述檢測(cè)結(jié)果輸出模塊用于將得出的曲率結(jié)果輸出至所述多傳感器信息融合系統(tǒng)。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述多傳感器信息融合系統(tǒng)將得出的曲率與預(yù)先設(shè)置在所述多傳感器信息融合系統(tǒng)內(nèi)的曲率范圍進(jìn)行比對(duì)，曲率在所述多傳感器信息融合系統(tǒng)的曲率范圍內(nèi)，所述多傳感器信息融合系統(tǒng)判定注射器針頭合格，并通過(guò)所述智能分揀系統(tǒng)分揀出來(lái)。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述圖像實(shí)時(shí)采集模塊包括CCD工業(yè)攝像機(jī)、視頻解碼SAA7115、模擬視頻信號(hào)和原始視頻采集數(shù)據(jù)，所述圖像存儲(chǔ)模塊為SDRAM FLASH和EMIF，所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊包括VPO、VP1、VP2和GP10，所述圖像顯示模塊包括視頻解碼SAA7105、模擬電視顯示模塊、模擬視頻信號(hào)和處理后視頻采集數(shù)據(jù)。
[0012]作為另一種優(yōu)選方案，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括照明模塊和端口轉(zhuǎn)換器。
[0013]本發(fā)明還提供了一種基于PC圖像采集系統(tǒng)的注射器針頭的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1:建立合格注射器針頭在不同角度下的邊界區(qū)域不變矩特征庫(kù)；
[0015]步驟2:通過(guò)預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)提取被測(cè)針頭的圖像特征，并與特征庫(kù)進(jìn)行匹配，將匹配結(jié)果發(fā)送至多傳感器信息融合系統(tǒng)，判定被測(cè)針頭形狀與特征庫(kù)是否一致，若不一致，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制端口轉(zhuǎn)換裝置，多傳感器信息融合系統(tǒng)發(fā)送控制指令給智能分揀系統(tǒng)，智能分揀系統(tǒng)提出不合格產(chǎn)品，結(jié)束檢測(cè)，否則得出初步合格產(chǎn)品并執(zhí)行步驟3 ;
[0016]步驟3:通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)