基于DSP的破损胶囊多通道检测技术的研究

摘要

随着人们生活水平的不断提高,人们对药品的质量开始日渐关注,由于药品的特殊性,其质量安全不仅关系到药品生产企业的信誉,更是与人们的身体健康密切相关。作为药品的主要封装方式,胶囊的质量检测就成为了药品生产安全中一个重要的部分,大批量的药品生产需要有高精度和快速的质量检测线,而现住很多制药企业由于技术的落后仍然只是依靠工人的肉眼来对胶囊的外形进行判断,这样就会导致检测速度慢、检测精度低等一系列问题,也增加了企业的生产成本,基于这样一种现状,本文以近些年来快速发展的图像处理技术作为检测方法,以高速的数字信号处理器DSP作为检测平台,提出了一套能够同时对多个双色胶囊进行破损检测的解决方案,并能检测出破损程度。
　　 在硬件方面,为了满足胶囊检测实时性的要求,本文选用TI公司的TMS320DM642来作为处理芯片,利用CCD同时采集多个胶囊的图像来实现多个胶囊检测以提高检测速度。同时为了满足检测精度的要求,DSP通过CCD同时采集胶囊的4面图像信息,并同时连接4路编解码器来实现对胶囊的四个侧面的破损检测。
　　 在软件方面,首先对DSP的开发环境CCS3.3进行了分析,详细阐述了系统的调试工具、COFF文件及编程步骤,并研究了CCS3.3中的图像显示与处理的方法,对硬件平台常见的噪声进行了去噪声处理,通过比较几种去噪声算法的优劣,选取中值滤波和均值滤波作为去噪声的算法,在对多个胶囊进行检测的阶段,采用划整为零的方法,先利用边缘检测的方法对胶囊的边界进行识别,从而确定各个胶囊的边界,再分别对各个胶囊的4个侧面进行破损检测。在具体的检测过程中,考虑到现在的检测算法只能检测双色胶囊的一半,本文提出双阈值分割的检测算法,并提出反色与图像合成的方法来减少DSP处理的图像数据量。在比较破损程度方面,本文利用计算破损面积以及对灰度直方图的分析来分别对孔洞和瘪形胶囊进行破损程度的检测。