摘 要

本文以labview虚拟仪器编程软件为基础，借助该软件专用的视觉处理工具包，设计了一套图像处理为主，附带远程通讯功能的药物胶囊外观缺陷检测系统。用于检测透明、半透明、有色胶囊的外观缺陷、尺寸大小不一、颜色混色等问题，配合自动化的传动系统，进行动态检测，以帮助胶囊生产过程中挑选合格胶囊，剔除缺陷问题胶囊，提高检测的速度与效率，减少人工。

该系统用USB摄像头配合光源进行图像采集，传输到软件平台进行图像处理，主要运用了动态图像抓取、图像灰度处理，图像滤波与形态学处理等算法，研究图像的缺陷。设计Labview软件tcp通讯，同局域网手机与PC实现互联。主要突出了系统的实时性、处理速度快，应用性。

此外，系统检测过程中采集了较多数据进行分析，计算系统的设计是否达到要求。对系统进行标定，确定检测的精度。对系统功能设计进行详细的总结性分析，明确系统的优缺点。

关键词：labview；图像处理；图像检测；胶囊

Abstract

This paper is based on the LabVIEW programming software of virtual instrument, with the help of the software for visual processing toolkit, designed a detection system with a set of image processing, the defects of drug capsule appearance with remote communication. For the detection of transparent, translucent, colored capsule appearance defects, size and color mixed color, with automatic transmission system, dynamic detection, to help in the production process of selecting qualified capsules, eliminates defect capsules, improve the speed and efficiency of detection, reduce manual work.

This system uses USB camera with light source for image acquisition, transmission to the software platform for image processing, mainly used the dynamic image capture, image gray processing, image filtering and morphological processing algorithm to research image defects. Designed the Labview software, TCP communication function, and in same LAN, realize the interconnection of mobile phones and PC. It emphasizes the real time, fast processing and application of the system.

In addition, the system testing process collected more data analysis, to make sure whether the system can meet the requirements of design and calculation. And the system is calibrated to determine the accuracy of the detection. The system function design is summarized and analyzed in detail, and the advantages and disadvantages of the system are defined.

Key Words： labview；image processing；image detection； capsules

目录

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学位论文版权使用授权书I

摘要II

AbstractIII

目录IV

第一章 绪论1

1.1 引言1

1.2 系统设计的目的及意义2

1.3 国内外研究现状2

1.4 系统设计技术目标3

1.5 本文内容结构安排3

第二章 系统设计4

2.1 系统方案设计4

2.2 图像采集硬件介绍6

2.2.1 工业相机介绍6

2.2.2 工业镜头介绍6

2.2.3 光源系统介绍7

第三章 图像处理算法研究8

3.1 彩色图像研究8

3.2 边缘检测算法9

3.3 纹理特征提取10

第四章 检测系统软件设计11

4.1 系统尺寸标定11

4.2胶囊颜色识别13

4.3 胶囊尺寸测量15

4.4 胶囊缺陷检测17

4.5 TCP通讯系统19

第五章 总结20

参考文献21

致谢22

附录23

第1章 绪论

1.1 引言

本文介绍的胶囊外观缺陷检测系统主要运用了图像采集与处理技术。

近年来，医疗问题不断发生，类似于药品问题更是层出不穷。药品价格高昂已经是不可避免提及的问题。药物价格高，除了原材料的成本外，生产过程也是一个原因。降低药品价格，降低生产成本是一个可行的办法。生产过程中，药品的质量检验尤为重要，尤其是胶囊药品，国内大多采用人工检验的方法，耗费巨大的物力人力财力。此外，药品的质量问题也尤为重要，不合格的药品流入市场会导致严重的公共健康问题。因此提高胶囊药品质检的自动化水平，提升质检过程的严谨性，降低生产的成本，显得十分重要，。利用机器视觉来处理外观质量检测，再设计一套专用的自动传动系统，会使得药物检测自动化得到基本实现，药品行业的改变也更加现实了。

所谓的图像技术，在广义上的理解即是那些与图像有关的技术。图像是当今社会中十分常用的信息媒介，可以直观地传递信息。图像的利用，由来已久。图像技术也已经有数十年的发展。研究的主要对象是数字图像。把图像理解为一个平面，平面作为坐标系，上面各个点的幅值代表着强度或灰度并且是离散的，这样的图像即为数字图像。利用计算机或其他设备对数字图像进行各种操作，图像的采集、传输以及各种各样的处理方法都是图像技术。对于图像的像素进行操作叫做图像处理，属于低层次的图像技术，其操作的数据量比较大，但抽象程度也最低。图像处理主要包括图像的采集、存储、滤波、压缩编码等方面内容。而高一层次的则叫做图像分析，主要是针对于目标的特征、外观、颜色、识别与运动等方面内容。

数字图像最早的应用是在报纸行业，追溯到20世纪20年代。计算机的基础诞生于20世纪40年代的冯诺依曼，随着计算机的发展，大容量存储与显示系统也开始出现，二者满足了图像技术的需求，直到20世纪60年代初，第一台具有现实意义的可以用于图像处理的大型计算机开始诞生。在随后的几十年里，图像处理技术得到了长足的发展，遍布各个领域，如医学、航空航天、物理学工业和地理学等领域。在考古学领域，图像技术可以将模糊的老旧图片复原以获取历史线索。这些自然是得益于图像技术的强大功用，也说明了图像技术的重要性。