基于计算机视觉的外膜厚度测量方法的研究

摘要

在薄膜技术中，薄膜厚度对薄膜的性质有着关键性的影响，它与薄膜的电磁性能、力学性能以及光学性能都有着密切的联系，这也使得薄膜厚度检测愈来愈受到重视。薄膜包衣技术已经成为了医药制药工业中的重要的一个技术环节，在工艺不断优化的过程中，其要求也在不断提升。
　　计算机视觉领域的一个分支—三维重建技术，近几年也成为了研究的热点，在工业化自动化生产中，用于对零部件进行识别、安装和封装；在医学图像方面，用于对病变区域扫描，使诊断更加明确；还有很多由三维重建技术引出的新技术，例如3D全息投影技术，3D打印技术等，为我们的生活增加了许多便利。将薄膜包衣技术与计算机视觉技术结合起来，由二维药片切片图像重组成为三维立体模型，能够了解药品的形状，可以为之后由机器自动化检测药片，得到包括包衣膜的厚度，药品几何特征等与药品相关的信息，判断药品是否合格打下基础，提高生产的效率。
　　本文以双凸型圆形药片为研究对象，将药片放置在红色背景下，每间隔20μm用石蜡切片机对药片竖向快速切下一刀，共切下399次，获取400张二维药品切片图，利用MATLAB软件的图像处理工具箱对得到的药片图像进行预处理，然后使用MATLAB软件工具箱中的三维重建函数利用体绘制法对药片进行重组，取出每张图像的包衣薄膜，利用Image pro plus软件测量薄膜包衣的厚度。通过对药片切片的方式利用基于体绘制法的改进方法重构药片模型，测量薄膜包衣的厚度，并分析厚度不一的原因，以此对薄膜包衣技术进行更加深入的研究。
　　文中对测量薄膜包衣的方法进行分析，如显微镜测量法，太赫兹光谱法，近红外光谱法以及拉曼光谱法等其他方法，基于对测量效果及仪器设备价格等其他问题的综合考虑，选用显微镜测量法。测量结果表明切片的方向、速度，刀片的新旧锋利程度，摄像机与光源的选择，以及包衣的过程中装置参数的设置等许多因素都会对薄膜包衣的厚度产生一定的影响。

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目录

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4组织结构

第2章 相关软件及装置

2.1 MATLAB软件

2.2 Image-pro plus软件

2.3包衣机装置工作原理

2.4本章小结

第3章 药片图像处理

3.1药片存储格式与表示

3.2药片图像预处理

3.3药片图像分割

3.4本章小结

第4章 图像的重建测量

4.1药片三维重建

4.2药片厚度测量的方法

4.3 本章小结

第5章 包衣质量分析

5.1评价质量的方法

5.2影响质量的因素

5.3本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

附录

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