注射器产品检测，毛发，黑点，针尖检测 机器视觉一次性注射器针尖外观检测
注射器针尖缺失、毛刺等缺陷的视觉检测方案
节百力专业研发 产品检测系统 注射器缺陷异物检测 5ml 10ml 20ml 等
注射器背景介绍：一次性注射器(国外称为安全往射器)是一种新型的医疗器械，它能避免交叉感染，深受广大医患人员的欢迎。一次性注射器可以分为针筒和针管两个部分，其中针管的缺陷对产品的质盘影响很大。产生针管缺陷的原因，主要是由于针管在制作过程中针尖部位可能产生的毛刺，其次是针管在装配过程中可能产生的倒插。
对于批量生产注射器，靠人工用目视和或摸来检测针尖毛刺和倒插针容易产生视觉疲劳，
点击添加图片描述（最多60个字）
把手划破.这种靠人工来检侧针尖毛刺和倒插针，不但检测效率不高，而且会有漏检，难以保证质量，严重制约了一次性注射器的生产效率。
解决方案：
节百力机器视觉系统结构 一次性注射器针尖外观检测视觉系统的结构，主要由智能相机、镜头、光源组成。本系统中，主要的任务是获取清晰的针尖轮廓，以便于跟设定值相比较。在背光照明方式下，光源均匀地从被检测物体的背面照射，可以获取高清晰的针尖轮廓；而在环形光照明方式下，能产生最适合高反射物体的无方向、柔和的光。依据被测物体的实际情况且为了防止光源之间的干扰，设计了一套同时结合背光照明和环形光红照明这两种光源的照明子系统。 针尖在磨削加工完成后随即进入到视觉检测区域并定时触发相机拍照，同时智能相机完成图像处理和检测，并输出相应检测信号到对应产线PLC。生产线PLC根据得到的信号，进行处理后，控制产线机构做相应动作（剔除NG品或者通过）。 系统软件设计 检测系统软件的设计，主要包括针尖图像采集、颜色灰度处理、二值化处理。 下图为一次性注射器针尖外观常见缺陷，对比分析其特征可知，可以根据光源投射在针尖部位时的反光的特点来捕捉缺陷，并采用反光面积值的大小来界定缺陷的有无。采集到针尖图像信息后，再进行灰度处理、位置修正、面积测量、二值化处理等。整个对针尖进行图像模块化流程处理的检测结果。 人机交互界面 图4、5分别为OK、NG产品的交互界面截图，交互界面额的设计，主要包括:菜单选择、检测方式选择、运行参数设置、自动与手动操作、显示故障名称、显示生产信息和检测结果。充分考虑了界面设置的易操作性和显示的直观性，方便操作人员学习和操作。 基于机器视觉技术的一次性注射器针尖外观检测系统已成功投入到生产流水线上使用。运行数据显示，该系统检测时间范围（单次“拍照+处理”总时间）在100-120ms，无漏检；误检率不超过万分之五。
1系统的总体结构设计
机器视觉是在工业生产过程中代替人类视觉，对产品外形特征进行自动检测的一门技术。
基于机器视觉的一次性注射器针尖毛刺检侧系统，的结构，主要由针排夹具、夹持定位装置、图像检测装置(两个触发拍照光电开关、两个光源、两个相机)、人机界面控制系统和执行机构(步进电机、滚珠螺杆、滑台、两个气缸)等组成。如图1所示。在
针排央具上放置一排共30个一次性注射器(由针筒和针管组成)，各针管中待检侧的针尖朝上。夹持定位
2系统的硬件设计
针尖毛刺检测系统的硬件部分由照明子系统、摄像子系统和控制子系统组成，其工作原理，如图2所示。照明子系统对被测针尖进行照明。摄像子系统把采集到的图像信号经数字处理后，通过USB接口传输到控制子系统。控制子系统据此再进行分析处理，然后把检测结果传输给状态指示灯，同时控制步进电机的动作，并通过针排夹具电磁阀来控制气缸执行针
排夹具的定位、锁紧或松开。
在机器视觉系统中，一个合适的照明方式，可以获取高品质、高对比度的图像。常见的照明光源类型有条形光源、背光源、环形光源、弯顶光源和同轴光源等。光源在颜侄上又分为白色光、红色光、蓝色光、绿色光、黄色光和紫外光等。对于每种不同的检测对象，必须采用不同的照明方式，才能突出被测对象的特征.
在本系统中，主要的任务是获取清晰的针尖轮廓，以便于跟设定值相比较。在背光照明方式下，光源均匀地从被检测物体的背面照射，可以获取高清晰的针尖轮廓;而在环形光照明方式下，能产生最适合高反射物体的无方向、柔和的光。根拢转十尖这一被测物体的实际情况.并为了防止光源之间的干扰，设计了一套同时结合背光蓝色照明和环形光红色照明这两种光源的照明子系统，由光源控制器以及光源1和光源2组成。
2.2摄像子系统
要获得准确、清晰的图像，必须考虑到相机拍照的景深与视野范围。侧面拍照，可以获取针尖高度、针尖倾斜等图像信息:垂直拍照，可以获取针尖毛
刺、针尖倒描等图像信息，所以设计了一套同时结合侧面拍照和垂直拍照这两种方式的摄像子系统。它由相机1、相机2、图像处理器和图像显示器组成.
本系统设计是动态检测，相机、光源、触发拍照光电是跟随滑台一起运动的，这就要求图像的获取和处理与滑台的运动同步进行。调整好相机的位置，采用与滑台同步的节奏获取图像，并迅速进行图像信号处理。然后把处理完毕的图像数据及时送给控制子系统。
点击添加图片描述（最多60个字）
点击添加图片描述（最多60个字）
点击添加图片描述（最多60个字）
点击添加图片描述（最多60个字）
2,3控制子系统
在动态检测中，要抓拍到稳定的图像，并把检测控设结果传送到显示界面，就要解决好防止拍照抖动、制拍照时序、数据处理和信息显示等问题。为此，设计了一套具有防止抖动、数据处理、控制与现实等功能的人机界面控制子系统。它由PLC、扩展模块、触摸屏、触发拍照光电、步进电机、针排夹具电磁阀和LED状态指示灯等组成.
针排央具电磁阀涌讨种制气缸夹枚行对针排夹具的定位、锁紧或松开任务，以防止动态检测中被测对象象抖动。步进电机拖动滑台沿着针排夹具长度方向运动，滑台上悬挂了相机、光源，以实现对针尖毛刺的动态检测。触发拍照光电检测被测针尖的位置是否到达相机采集区域。触摸屏用来操作控制、设置运动参数、显示检测结果、统计生产信息和故障报警提示等。PLC和扩展模块协调指挥针排夹具电磁阀动作、步进电机运动、相机拍照和光源亮灭，还接收摄像子系统送来的图像数据，并进行归类与处理，然后去点亮LED状态指示灯等，完成对整个系统的控制.
在控制系统中，处理好触发拍照、数据接收等时序关系是很重要的。其光电感应、触发相机拍照、图像信号处理和PLC接收数据的控制时序，如图3所示。
针尖毛刺检测系统的软件部分，由图像模块化流程处理软件、PLC程序和触摸屏程序组成。
图像模块化流程处理软件的设计，主要包括针尖图像采集、颜色灰度处理、二值化处理。PLC程序的设计，主要包括确认产品种类与规格、判别操作方式;控制针排夹具气缸的动作、电机的运行、光源的亮灭、相机的触发拍照;读取图像检测数据信号以及对信号进行处理并输出驱动状态指示灯;统计生产信息、输出故障报警信号。触摸屏程序的设计，主要包括:菜单选择、品种规格选择、操作方式选择、运行参数设置、自动与手动操作、显示故障名称、显示生产信息和检测结果。
3.1 图像模块化流程处理软件
图像模块化流程处理软件采用嵌人式系统模块化软件包，通过设置参数实现.嵌人式系统的模块化软件包为针尖毛刺图像处理提供了有效的功能，用它可以完成彩色、灰度以及二值图像的显示、处理(统计、滤波)等。
本系统的图像模块化流程处理软件设计，充分考虑到拍照时的景深和视野要求，以及根据光源灯投射在针尖部位时毛刺会有反光的特点来捕捉毛刺，并对毛刺有无和毛刺大小的界定采用反光面积值的大小来表示。所以，对针尖的图像检测先进行高度检测，再进行毛刺检测。采集到针尖高度和针尖毛刺的图像信
息后，再进行灰度处理、位置修正、面积测量、二值化处理等。整个对针尖进行图像模块化流程处理的检测结果，如图4所示。
(2)是针尖源图，直接通过CCD相机抓拍到的只截取针尖部分的图片。(3)是针尖照片经二值化处理后的图片。(4)是对反光面积值再进一步二值化处理后，能直接反映出针尖部位有无毛刺的图片，其中A是有毛刺的图片，B是没有毛刺的图片
3.2 PLC程序
点击添加图片描述（最多60个字）
PLC程序采用梯形图指令编程实现。它是以光电感应、PLC触发相机拍照、图像处理、接收测量数据的控制时序，并根据测量数据的排序处理结果来驱动LED状态指示灯，协调控制针排夹具气缸的动作、电机的运行和光源的亮灭等。程序操作控制方式有三种，分别适用于不同的工况。
PLC的子程序有7个，各子程序的功能如下:子程序1的功能是锁紧气缸伸出、电机正转开始和相机开始拍照:子程序2的功能是读取图像数据并排序
PLC主程序的流程框图
3.3触摸屏程序
触摸屏程序跟PLC程序的协调配合，通过USB接
口实现。
在触摸屏程序中，有数据写人PLC和从PLC读取数抿的}#}I指今.以及对应的存贮数据单元各2个:有菜单选择、方式选择、参数设置、操作控制、检测结果显示和故障报警提示等功能画面共2}幅。触摸屏程序中的几个主要功能画面图，如图6所示。
注射器针尖缺失、毛刺等缺陷的视觉检测方案
节百力专业研发 产品检测系统 注射器缺陷异物检测 5ml 10ml 20ml 等
注射器背景介绍：一次性注射器(国外称为安全往射器)是一种新型的医疗器械，它能避免交叉感染，深受广大医患人员的欢迎。一次性注射器可以分为针筒和针管两个部分，其中针管的缺陷对产品的质盘影响很大。产生针管缺陷的原因，主要是由于针管在制作过程中针尖部位可能产生的毛刺，其次是针管在装配过程中可能产生的倒插。
对于批量生产注射器，靠人工用目视和或摸来检测针尖毛刺和倒插针容易产生视觉疲劳，
点击添加图片描述（最多60个字）把手划破.这种靠人工来检侧针尖毛刺和倒插针，不但检测效率不高，而且会有漏检，难以保证质量，严重制约了一次性注射器的生产效率。
解决方案：
节百力机器视觉系统结构 一次性注射器针尖外观检测视觉系统的结构，主要由智能相机、镜头、光源组成。本系统中，主要的任务是获取清晰的针尖轮廓，以便于跟设定值相比较。在背光照明方式下，光源均匀地从被检测物体的背面照射，可以获取高清晰的针尖轮廓；而在环形光照明方式下，能产生最适合高反射物体的无方向、柔和的光。依据被测物体的实际情况且为了防止光源之间的干扰，设计了一套同时结合背光照明和环形光红照明这两种光源的照明子系统。 针尖在磨削加工完成后随即进入到视觉检测区域并定时触发相机拍照，同时智能相机完成图像处理和检测，并输出相应检测信号到对应产线PLC。生产线PLC根据得到的信号，进行处理后，控制产线机构做相应动作（剔除NG品或者通过）。 系统软件设计 检测系统软件的设计，主要包括针尖图像采集、颜色灰度处理、二值化处理。 下图为一次性注射器针尖外观常见缺陷，对比分析其特征可知，可以根据光源投射在针尖部位时的反光的特点来捕捉缺陷，并采用反光面积值的大小来界定缺陷的有无。采集到针尖图像信息后，再进行灰度处理、位置修正、面积测量、二值化处理等。整个对针尖进行图像模块化流程处理的检测结果。 人机交互界面 图4、5分别为OK、NG产品的交互界面截图，交互界面额的设计，主要包括:菜单选择、检测方式选择、运行参数设置、自动与手动操作、显示故障名称、显示生产信息和检测结果。充分考虑了界面设置的易操作性和显示的直观性，方便操作人员学习和操作。 基于机器视觉技术的一次性注射器针尖外观检测系统已成功投入到生产流水线上使用。运行数据显示，该系统检测时间范围（单次“拍照+处理”总时间）在100-120ms，无漏检；误检率不超过万分之五。
1系统的总体结构设计
机器视觉是在工业生产过程中代替人类视觉，对产品外形特征进行自动检测的一门技术。
基于机器视觉的一次性注射器针尖毛刺检侧系统，的结构，主要由针排夹具、夹持定位装置、图像检测装置(两个触发拍照光电开关、两个光源、两个相机)、人机界面控制系统和执行机构(步进电机、滚珠螺杆、滑台、两个气缸)等组成。如图1所示。在
针排央具上放置一排共30个一次性注射器(由针筒和针管组成)，各针管中待检侧的针尖朝上。夹持定位
2系统的硬件设计
针尖毛刺检测系统的硬件部分由照明子系统、摄像子系统和控制子系统组成，其工作原理，如图2所示。照明子系统对被测针尖进行照明。摄像子系统把采集到的图像信号经数字处理后，通过USB接口传输到控制子系统。控制子系统据此再进行分析处理，然后把检测结果传输给状态指示灯，同时控制步进电机的动作，并通过针排夹具电磁阀来控制气缸执行针
排夹具的定位、锁紧或松开。
在机器视觉系统中，一个合适的照明方式，可以获取高品质、高对比度的图像。常见的照明光源类型有条形光源、背光源、环形光源、弯顶光源和同轴光源等。光源在颜侄上又分为白色光、红色光、蓝色光、绿色光、黄色光和紫外光等。对于每种不同的检测对象，必须采用不同的照明方式，才能突出被测对象的特征.
在本系统中，主要的任务是获取清晰的针尖轮廓，以便于跟设定值相比较。在背光照明方式下，光源均匀地从被检测物体的背面照射，可以获取高清晰的针尖轮廓;而在环形光照明方式下，能产生最适合高反射物体的无方向、柔和的光。根拢转十尖这一被测物体的实际情况.并为了防止光源之间的干扰，设计了一套同时结合背光蓝色照明和环形光红色照明这两种光源的照明子系统，由光源控制器以及光源1和光源2组成。
2.2摄像子系统
要获得准确、清晰的图像，必须考虑到相机拍照的景深与视野范围。侧面拍照，可以获取针尖高度、针尖倾斜等图像信息:垂直拍照，可以获取针尖毛
刺、针尖倒描等图像信息，所以设计了一套同时结合侧面拍照和垂直拍照这两种方式的摄像子系统。它由相机1、相机2、图像处理器和图像显示器组成.
本系统设计是动态检测，相机、光源、触发拍照光电是跟随滑台一起运动的，这就要求图像的获取和处理与滑台的运动同步进行。调整好相机的位置，采用与滑台同步的节奏获取图像，并迅速进行图像信号处理。然后把处理完毕的图像数据及时送给控制子系统。
点击添加图片描述（最多60个字）点击添加图片描述（最多60个字）
点击添加图片描述（最多60个字）
点击添加图片描述（最多60个字）
2,3控制子系统
在动态检测中，要抓拍到稳定的图像，并把检测控设结果传送到显示界面，就要解决好防止拍照抖动、制拍照时序、数据处理和信息显示等问题。为此，设计了一套具有防止抖动、数据处理、控制与现实等功能的人机界面控制子系统。它由PLC、扩展模块、触摸屏、触发拍照光电、步进电机、针排夹具电磁阀和LED状态指示灯等组成.
针排央具电磁阀涌讨种制气缸夹枚行对针排夹具的定位、锁紧或松开任务，以防止动态检测中被测对象象抖动。步进电机拖动滑台沿着针排夹具长度方向运动，滑台上悬挂了相机、光源，以实现对针尖毛刺的动态检测。触发拍照光电检测被测针尖的位置是否到达相机采集区域。触摸屏用来操作控制、设置运动参数、显示检测结果、统计生产信息和故障报警提示等。PLC和扩展模块协调指挥针排夹具电磁阀动作、步进电机运动、相机拍照和光源亮灭，还接收摄像子系统送来的图像数据，并进行归类与处理，然后去点亮LED状态指示灯等，完成对整个系统的控制.
在控制系统中，处理好触发拍照、数据接收等时序关系是很重要的。其光电感应、触发相机拍照、图像信号处理和PLC接收数据的控制时序，如图3所示。
针尖毛刺检测系统的软件部分，由图像模块化流程处理软件、PLC程序和触摸屏程序组成。
图像模块化流程处理软件的设计，主要包括针尖图像采集、颜色灰度处理、二值化处理。PLC程序的设计，主要包括确认产品种类与规格、判别操作方式;控制针排夹具气缸的动作、电机的运行、光源的亮灭、相机的触发拍照;读取图像检测数据信号以及对信号进行处理并输出驱动状态指示灯;统计生产信息、输出故障报警信号。触摸屏程序的设计，主要包括:菜单选择、品种规格选择、操作方式选择、运行参数设置、自动与手动操作、显示故障名称、显示生产信息和检测结果。
3.1 图像模块化流程处理软件
图像模块化流程处理软件采用嵌人式系统模块化软件包，通过设置参数实现.嵌人式系统的模块化软件包为针尖毛刺图像处理提供了有效的功能，用它可以完成彩色、灰度以及二值图像的显示、处理(统计、滤波)等。
本系统的图像模块化流程处理软件设计，充分考虑到拍照时的景深和视野要求，以及根据光源灯投射在针尖部位时毛刺会有反光的特点来捕捉毛刺，并对毛刺有无和毛刺大小的界定采用反光面积值的大小来表示。所以，对针尖的图像检测先进行高度检测，再进行毛刺检测。采集到针尖高度和针尖毛刺的图像信
息后，再进行灰度处理、位置修正、面积测量、二值化处理等。整个对针尖进行图像模块化流程处理的检测结果，如图4所示。
(2)是针尖源图，直接通过CCD相机抓拍到的只截取针尖部分的图片。(3)是针尖照片经二值化处理后的图片。(4)是对反光面积值再进一步二值化处理后，能直接反映出针尖部位有无毛刺的图片，其中A是有毛刺的图片，B是没有毛刺的图片
3.2 PLC程序
点击添加图片描述（最多60个字）
PLC程序采用梯形图指令编程实现。它是以光电感应、PLC触发相机拍照、图像处理、接收测量数据的控制时序，并根据测量数据的排序处理结果来驱动LED状态指示灯，协调控制针排夹具气缸的动作、电机的运行和光源的亮灭等。程序操作控制方式有三种，分别适用于不同的工况。
PLC的子程序有7个，各子程序的功能如下:子程序1的功能是锁紧气缸伸出、电机正转开始和相机开始拍照:子程序2的功能是读取图像数据并排序
PLC主程序的流程框图
3.3触摸屏程序
触摸屏程序跟PLC程序的协调配合，通过USB接
口实现。
在触摸屏程序中，有数据写人PLC和从PLC读取数抿的}#}I指今.以及对应的存贮数据单元各2个:有菜单选择、方式选择、参数设置、操作控制、检测结果显示和故障报警提示等功能画面共2}幅。触摸屏程序中的几个主要功能画面图，如图6所示。
