基于聚类联合稀疏表示的医药大输液异物检测方法

发布时间：2020-03-27 09:52

【摘要】：医药大输液作为临床医疗领域最常用的大容量注射药剂之一,其产品安全与每一个病人的生命健康息息相关。因此论文以常见的大输液产品为例,进行了可见异物的检测方法的研究,并通过实验证明该方法有效提高了大输液产品检测的效率和安全性。首先,论文简述了大输液异物检测的研究背景和意义,分析了利用机器视觉对大输液异物进行检测的难点,介绍了国内外公司将机器视觉应用于大输液异物检测设备开发的研究现状以及现有大输液异物检测算法的研究现状。其次,根据大输液异物检测目标和干扰的分析简述了大输液异物检测的整体流程以及大输液异物检测系统的设计。然后,重点介绍了论文中的大输液运动目标检测和聚类算法。在分析了论文的检测对象后,给出了大输液运动目标检测和聚类算法的整体设计,即为了实现大输液运动目标检测以及消除静止背景噪声对运动目标检测的干扰,利用改进的分块主成分追踪算法对序列图像进行运动目标的检测。为了得到序列图像中运动目标的运动轨迹,使用基于分块稀疏矩阵的k-means聚类算法对检测到的运动目标进行聚类。再利用得到的运动目标的运动轨迹来构造其运动轨迹空间特征向量以作为分类器的输入特征向量。通过对相关实验结果的分析,验证了论文提出的检测和聚类算法的可靠性和有效性。随后,针对传统稀疏表示分类器算法对异物检测漏检率和误检率高的缺点提出了改进的分层联合稀疏表示分类器算法,该算法以运动目标的运动轨迹空间特征向量作为输入特征向量来对检测到的运动目标对象进行分类,以排除随机噪声的干扰。通过与传统稀疏表示分类器算法的实验对比,证明分层联合稀疏表示分类器算法降低了大输液异物检测设备对异物的漏检率和误检率。最后,为了进一步提高大输液异物检测算法的检测速度,以加权残差特征向量为基础,结合传统特征加权支持向量机算法,提出了加权残差支持向量机算法以用于大输液中异物的检测,通过与分层联合稀疏表示分类器算法的实验对比,证明加权残差支持向量机算法有效提高了异物检测的速度。
【图文】：

灯检,德国

发出了成熟的大输液异物检测设备，其中德国、意大利等多家公司生产出的大输液异物逡逑检测设备在国内外制药企业应用最广泛，如德国Ｓｅｉｄｅｎａｄｅｒ公司开发的ＭＳ系列全自动逡逑灯检机，图１．２所示，采用高性能的检测相机和照明系统，可实现不同规格容量的大输逡逑液产品中药液异物和容器中外观缺陷的检测，意大利ＣＯＮＶＥＬ公司^u发的Ｃ２Ｄ系列全逡逑自动灯检机，图］．３所示，配备有高性能长寿命的ＬＥＤ光源，可实现大输液产品中反光逡逑和弱反光异物的精准检测。而在国内，相关产品的研究起步较晚，产品的成熟度仍有待逡逑提局。逡逑ＨＩ邋＇逡逑图１．２德国Ｓｅｉｄｅｎａｄｅｒ全自动灯检机逡逑２逡逑

灯检,意大利,公司

然国内将机器视觉应用于药液异物检测起步较晚，但在国家的重视与扶持下，国逡逑液异物检测设备的研发也取得了较大的突破。目前国内各个公司对大输液异物检逡逑的研究情况如下：（１）湖南千山制药机械有限公司研发的全自动智能灯检机，可用逡逑药液中可能存在的可见异物如塑料屑、金属屑、纤维、白点、白块、黑块等。该逡逑确Ｅ分合格品与不合格品，并自动把不合格产品剔除；（２）济宁恒立达超声电子逡逑限公司研发的ＨＤＤＪ系列灯检机，可用于玻璃瓶液体灌装后的检验，，该设备以方式实现药液中可见异物的检测；（３）新华医疗集团研发的ＤＲＡＧＯＮ系列全自动通过分析比较被检测产品在高速旋转急停后拍摄的连续图像，判断被检测产品是：（４）楚天科技股份有限公司^u发出一种用于制药厂的智能灯检机，该设备采用全动系统，实现高速、稳定、精确运行，在满足药典规定的情况下，最小可实现４０ｕｍ逡逑检测；（５）湖南正中制药机械有限公司研发的可见异物自动灯检机，该设备主要逡逑５０ｍｌ以上大输液中可见异物如：璃屑、金属肩、纤维、毛发、白点、白块等的检逡逑６）上海新威圣制药机械有限公司开发出的ＡＩＳ－Ａ６００高速灯检机；（７）成都泓睿
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R927.1;TP391.41

【相似文献】