[发明专利]一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及产品检测领域，尤其涉及一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别方法。

背景技术

空闲胶囊是药品的主要封装方式之一，对于胶囊来说，其质量直接影响其封装的药品质量。为了提高药品质量，在胶囊生产过程中对胶囊的缺陷检测非常重要。

然而，现有技术中，胶囊缺陷的检验方式存在以下缺陷：(1)人工检测的方式效率低，易漏检；(2)机械检测的方式一般采用图像识别的方式，然而其胶囊分割所用的阈值选择困难，缺乏有效的胶囊缺陷检测机制。

为此，本发明提出了一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别方法，选择使用机械检测的方式，能够改良现有的机械检测方案，提高胶囊图像分割和胶囊缺陷检测的精度，从而为胶囊厂家的后续生产提供重要的参考数据。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别方法，采用可见光检测的方式，通过自适应分割阈值的选择模式，提高胶囊图像分割的准确性，同时，采用计算缺陷图像中像素值非零的像素的数量来确定胶囊是否存在缺陷，保证了胶囊缺陷分析的可靠性。

根据本发明的一方面，提供了一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别方法，该方法包括：1)提供一种基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置，所述识别装置包括可见光数据采集设备、缺陷检测设备和AT89C51单片机，所述可见光数据采集设备用于对每颗胶囊进行可见光图像采集，所述缺陷检测设备与所述可见光数据采集设备连接，用于基于采集的可见光图像提取对应的胶囊的缺陷信息，所述AT89C51单片机与所述缺陷检测设备连接，用于基于所述缺陷信息确定对应的胶囊是否为缺陷胶囊；2)使用所述识别装置来进行识别。

更具体地，在所述基于无线网络的胶囊可见光缺陷识别装置中，还包括：无线通信接口，用于接收远端的胶囊检测服务器发送的控制指令，还与所述AT89C51单片机连接，用于将所述AT89C51单片机发送的缺陷过多信号转发到远端的胶囊检测服务器；胶囊传输机构，包括传输带和两个传输滚轴，所述两个传输滚轴带动所述传输带逐个传输各颗胶囊；SDRAM存储器，用于预先存储胶囊灰度阈值范围，所述胶囊灰度阈值范围中的所有缺陷灰度阈值都取值在0-255之间，所述SDRAM存储器还用于预先存储预设像素数量阈值和预设数量阈值；所述可见光数据采集设备设置在胶囊传输机构前部上方，包括彩色相机和可见光光源，可见光光源用于对胶囊传输机构上的每颗胶囊进行可见光透射，彩色相机对可见光透射的胶囊进行成像以获得可见光图像；所述缺陷检测设备与所述彩色相机和所述SDRAM存储器分别连接，用于接收所述可见光图像；所述缺陷检测设备包括中值滤波子设备、对比度增强子设备、灰度化处理子设备、阈值选择子设备、目标分割子设备和特征提取子设备；所述中值滤波子设备与所述彩色相机连接，用于对所述可见光图像执行3×3像素滤波窗口的中值滤波处理，以获得滤波图像；所述对比度增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对滤波图像执行对比度增强处理，以获得增强图像；所述灰度化处理子设备与所述对比度增强子设备连接，用于对所述增强图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；所述阈值选择子设备与所述SDRAM存储器和所述灰度化处理子设备分别连接，用于依次从胶囊灰度阈值范围中选择一个值作为预选灰度阈值，采用预选灰度阈值将灰度化图像划分为预选背景区域和预选目标区域，计算预选背景区域占据灰度化图像的面积比例作为第一面积比，计算预选背景区域的像素平均灰度值作为第一平均灰度值，计算预选目标区域占据灰度化图像的面积比例作为第二面积比，计算预选目标区域的像素平均灰度值作为第二平均灰度值，将第一平均灰度值减去灰度化图像的总平均灰度值，获得的差的平方乘以第一面积比以获得第一乘积，将第二平均灰度值减去灰度化图像的总平均灰度值，获得的差的平方乘以第二面积比以获得第二乘积，将第一乘积和第二乘积相加以获得和值，选择和值最大的预选灰度阈值作为目标灰度阈值；所述目标分割子设备与所述阈值选择子设备连接，用于采用目标灰度阈值将灰度化图像划分为背景图像和目标图像；所述特征提取子设备与所述目标分割子设备连接，基于所述目标图像提取其中的缺陷子图像；所述AT89C51单片机与所述SDRAM存储器和所述缺陷检测设备分别连接，以接收所述缺陷子图像和所述预设像素数量阈值，计算所述缺陷子图像中像素值非零的像素的数量，当非零的像素的数量大于等于所述预设像素数量阈值时，发出存在缺陷信号，否则，发出不存在缺陷信号；剔除机构，与所述AT89C51单片机连接，包括电磁阀和执行设备，所述电磁阀和所述执行设备都设置在所述可见光数据采集设备之后，所述电磁阀在接收到所述AT89C51单片机发送的存在缺陷信号时，驱动所述执行设备剔除缺陷胶囊；计数器，与所述AT89C51单片机连接，在接收到所述AT89C51单片机发送的存在缺陷信号时，计数器的计数值加1；声光报警设备，与所述AT89C51单片机连接，用于在接收到所述AT89C51单片机发送的缺陷过多信号时，进行相应的声光报警操作；显示设备，与所述AT89C51单片机连接，用于接收并显示所述AT89C51单片机发送的计数器的计数值和缺陷过多信号，还用于接收所述剔除机构所确定的所述执行设备的剔除次数；其中，所述AT89C51单片机在所述计数器的计数值大于等于所述预设数量阈值时，发出缺陷过多信号，在所述计数器的计数值小于所述预设数量阈值时，发出缺陷可容忍信号；所述中值滤波子设备、所述对比度增强子设备、所述灰度化处理子设备、所述阈值选择子设备、所述目标分割子设备和所述特征提取子设备分别采用不同的FPGA芯片来实现。