基于BP神经网络的药瓶封装缺陷识别技术研究

发布时间：2020-04-12 12:39

【摘要】：医药大输液是我国医药行业五大重要制剂之一,不仅是医疗机构日常必须使用的药品,而且在临床上应用最频繁。然而,在大输液的包装工序中,由于封装技术的原因会出现瓶体与瓶盖封装不严的情况,不仅严重影响了药品的质量、危害人类健康,而且影响下一道工序的进行。因此有必要对药瓶的封装缺陷进行识别,以剔除不合格品,从而提高药品的质量。本文主要针对药瓶封装缺陷的特点,设计了一种基于BP神经网络的药瓶封装缺陷自动识别算法。本文的主要研究内容如下:(1)为了获取高质量的二值化图像,对图像处理相关算法进行研究。首先,对图像进行了灰度化处理;其次,在灰度化图像的基础上,对图像滤波、图像增强、图像分割和形态学操作等均采用多种算法进行实验,对比分析各种算法的优缺点,从而选择了适合本课题的算法。(2)对处理后的药瓶目标图像进行特征提取。利用不同类型缺陷的特点,遵循特征提取的原则,分别从形状特征和纹理特征两方面进行特征提取,统计其相关的特征值,并作为模式识别的输入向量。(3)对封装缺陷进行模式识别。首先,对BP神经网络的结构、学习算法以及网络的设计方法进行了详细的介绍,在分析了标准BP神经网络算法存在的不足后,采用动量BP法对其进行改进,采用训练好的BP网络进行仿真。其次,对可能引起识别准确率的误差进行分析,提出有效的改善方法,为后期系统的改进打下基础;最后,对系统进行了软件的设计,并通过设计好的软件对缺陷识别进行测试。
【图文】：

常见缺陷,图像,封盖

２．１概述逡逑在液体药品的制备过程中：灌装、封盖、贴标和喷码是影响药品质量和包装的四道逡逑重要工序。在药瓶的封盖工序中，可能会出现尚盖、歪盖和无盖等情况，如图２．１所不。逡逑这些情况中轻微的会导致产品外观的不美观，影响企业的形象，，严重的会导致瓶内药品逡逑的质量发生变化，影响到用药者的生命健康。逡逑标准盖逦高盖逦歪盖逦无盖逡逑ｉ＾—逡逑ｐ，邋槰．Ｊｌ邋；晨逡逑图２．１常见缺陷图像逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｃｏｍｍｏｎ邋ｄｅｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｂｏｔｔｌｅｓ逡逑本文主要针对封盖工序中可能出现的情况进行研究，以及T剔除不合格品。逡逑２．２检测系统总体方案逡逑２．２．１系统的设计目标逡逑根据目前液体药品生产线的生产需求，以及考虑到自身的技术能力，系统设计要满逡逑足以下技术要求：逡逑１．

摄像机,照明系统,总体框架,检测系统

药瓶封装缺陷检测系统结构按功能大致可分为３个部分：成像部分、图像采集与处逡逑理部分、控制部分。考虑到实验条件和时间的限制，本文仅对前两个部分进行研宄设计，逡逑本文的检测系统总体框架图如图２．２所示。逡逑光学成像系统逦—逦ｎ＝＾－ｉ逡逑＿邋逦邋图像逦逦逡逑源邋工业相机邋捕捉．．５邋丨逦图像处理逡逑一－逦系纟充逦Ｓ逦与决策模块逡逑￣￣Ｉ逡逑）工业邋＜／逦／｜逦７＼逡逑对象．＞逦ｒ＼邋，邋＝Ｔ＼逦图像预处理逡逑｜剔除装罡逦逦ｊ逦逡逑：邋｜传送带｜邋？—二｜特征＾取理逡逑｜分拣装Ｍ逦——＊逦逡逑模式识别逡逑＾＾７逦邋——－ｊｊ逡逑控制与执行模块逡逑图２．２检测系统总体框架图逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｔｈｅ邋ｆｒａｍｅｗｏｒｋ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑成像部分主要由摄像机和照明系统组成，负责原始图像数据的采集，摄像机向图像逡逑处理系统输出视频信号，照明系统主要负责提供合适的光源。逡逑图像采集与处理部分也就是软件算法部分。首先负责接收由摄像机传递的视频信号；逡逑然后根据检测系统所要达到的目的对原始图像数据进行一系列图像处理运算，并将运算逡逑结果传送至控制部分。逡逑控制部分是主要由计算机、传送装置、剔除装置等器件构成的控制系统。其中计算逡逑机可以实现各种检测数据的记录、统计、显示并保存等功能；此外
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.41;TP183;TH788

【参考文献】