一文知道视觉系统泡罩包装的检查过程

泡罩包装是一种预成型的塑料包装，常常用于包装小药片/胶囊或其他微小消费品。泡罩包装包括两个主要部分：一部分是由某种形式的塑料或铝制成的腔体；另一部分是封盖，由纸、塑料、铝或软箔薄片或其他物质形成。腔体用来放置需要包装的产品，封盖用于将产品密封在包装中。

在泡罩包装过程中，被包装的产品首先被适当地传送到预成型腔体，然后将封盖材料覆盖到支撑材料上面。尽管每个产品在包装之前都要进行识别和检查，但是在对产品进行泡罩包装的过程中，仍然存在产品损坏或破坏的风险。

毋庸置疑，当涉及产品安全、包装完整性与合规性时，制药公司可能无法承担这样的风险。毕竟对于制药厂商而言，错误包装或产品损坏很有可能会导致产品召回，不但成本高昂，而且还可能引发致命事故，让品牌受损。

这就是为什么泡罩包装需要在初次填充被包装物品之后、二次包装之前，被仔细检查的原因。仅仅检测产品是否存在、或者识别泡罩腔体中是不是空的，还远远不够。当今的系统必须能够检测出各种缺陷，例如产品破损、颜色变化、形状变化、尺寸变化、产品上的色斑，以及包含在泡罩中的非同类产品。

市场对产品和包装创新的需求日益增长，特别是制药行业，这在为制造业带来挑战的同时，也驱动着自动化视觉技术不断取得成功。自动化泡罩检查系统不但要具备足够的通用性，能与各种泡罩包装材料和设备兼容使用，而且该系统必须要便于操作员操作；操作人员可以通过简单地调整配置来检查各种不同的产品，包括药片、胶囊、药瓶和敷药器等。

为了解决这些问题，印度SPAN Inspection System公司的工程师、视觉系统设计师和成像专家们，已经开发出一种基于机器视觉技术的泡罩包装检测系统，命名为Blisbeat。SPANInspection System公司表示，Blisbeat系统提供自动示教功能，这项功能可以简化更换检测产品时所需要的设置和配置过程（见图1）。

图1：SPANInspection System公司已经开发出一种基于机器视觉技术的泡罩包装检测系统，命名为Blisbeat。

“如今市场上可用的传统系统具有非常复杂的示教过程，操作者使用起来非常困难，其结果就是增加了日常使用中替换新产品所需要的时间。”SPANInspection System公司研发经理Pranay Soni解释说，“我们的软件有助于操作员非常轻松地导入新产品，并确保产品必须得到一致的检查，即便在这个前提下，新产品的示教过程也只需要不足一分钟的时间。”

该系统既可以使用Baumer公司的VLG-23C彩色相机，也可以使用Basler公司的aca1920-50gc彩色相机进行图像采集（见图2）。PranaySoni说，该系统采用的镜头是美国Tamron公司的M111FM16镜头，焦距16mm，可提供非常清晰的图像和极小的光学失真，这些使得Blisbeat能够始终如一地稳定检测出最小的缺陷。

图2：Blisbeat系统利用自动化示教技术，使得检测各种泡罩包装类型和不同产品类型的过程更加简化。

视场（FOV）为350mm×200mm图像中，包含了多达18个泡罩，它们被同时检测，每分钟能检测多达800个泡罩。Soni指出，图像首先在HSV色彩空间中阈值化，然后利用基础的Blob分析工具，计算其面积、长度、宽度和凸面。在利用先进算法确定物体的形状和对称性之后，随后再使用产品颜色检测算法和异类产品检测算法。

Soni表示，很多常见的药品可以实现自动示教功能。用户只需简单地选择一些输入参数，例如产品类型、泡罩数量和箔片类型，然后只需按下一个按钮来激活软件，系统就能自动找到并正确区分出所有产品的颜色和腔体（见图3）。Soni解释说：“即便是用户必须手动导入新的产品，也相当简单，因为通过使用基于智能分类的机器学习方法，可完成产品颜色的区分。”

图3：定制的软件用户界面，使操作者能够看到泡罩包装上缺陷的具体位置和特定属性。

Blisbeat配备了多点触摸核心i7 IPC，其由德国BeckhoffAutomation公司提供，完全符合IP65工业等级。此外，Blisbeat还包含基于I/O模块的实时BeckhoffEtherCAT，用于和机器PLC连接和通信。

Soni补充说，“目前我们已经安装了两套Blisbeat系统，客户对软件的简单性、一致性和强大的硬件能力非常满意。Blisbeat非常易于集成到客户的应用中，因为Blisbeat包含一种称为Live-Scopeview的故障排除功能，这样一来，用户就可以在线查看输入/输出（I/O）信号，有助于快速诊断出与机器控制器或PLC之间的通信错误。”