機器視覺印刷質(zhì)量檢測是一種模擬人工檢測方法和判斷邏輯，但同時又具有更高檢測精度和更好一致性的自動化檢測方法。既能滿足現(xiàn)代藥品標簽印刷的高質(zhì)高效要求，又具備良好的柔性調(diào)節(jié)功能，滿足標簽客戶的個性化檢測等級要求；同時，從企業(yè)生產(chǎn)管理的角度而言，其特殊的檢測結(jié)果存儲、分析以及通訊功能可以很方便地嵌入企業(yè)ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)人工檢測根本無法實現(xiàn)的數(shù)字化質(zhì)量管理。
一、機器視覺檢測的特點
1、機器視覺檢測技術(shù)簡介
機器視覺，簡而言之就是利用機器代替人工進行目標識別、判斷與測量。它是現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)、軟件工程、信號處理與系統(tǒng)控制技術(shù)等多學(xué)科的交叉與融合。
光學(xué)采集設(shè)備：由工業(yè)攝像機、光源及配套圖像采集卡等硬件組成。主要作用是獲取通過采集位置的標簽的數(shù)字圖像，為后續(xù)的分析與處理提供素材，相當(dāng)于人工檢測的眼睛。
判斷識別：由工業(yè)控制計算機及植入的圖像處理與分析軟件、控制軟件構(gòu)成。是視覺檢測的核心部分，最終形成缺陷的判斷并能向后續(xù)執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令。
自動控制：最終將檢測系統(tǒng)的結(jié)果變換成具體操作的硬件，比如常見的聲光報警器、廢品剔除裝置或作標記的裝置（如噴墨機、貼標機等）。
除此之外，印刷檢測設(shè)備還必須有一套穩(wěn)定的機械傳輸控制平臺，對于安裝在印刷機上的在線檢測系統(tǒng)而言，傳輸平臺就是印刷機；而對于離線檢測系統(tǒng)，則需要單獨配置傳輸平臺，如復(fù)卷機、單張傳輸平臺等。
2、印刷缺陷檢測原理
印刷缺陷檢測主要依靠圖像比對的方法進行。如圖2所示，上部圖像是通過相機采集到的實時圖像，而下部圖像為事先采集并存儲下來的標準圖像。檢測時，首先將兩幅圖像通過定位等方法使其重合，然后進行逐點（逐像素）對比顏色（或亮度差異）。當(dāng)他們之間的差異超出事先設(shè)定的范圍時即判為缺陷。
3、機器視覺檢測特點
一套高品質(zhì)的機器視覺檢測系統(tǒng)，必須具備以下幾個必備條件：
1）高品質(zhì)的成像系統(tǒng)
成像系統(tǒng)被稱為視覺檢測設(shè)備的“眼睛”，因此“眼睛”識別能力的好壞是評價成像系統(tǒng)的最關(guān)鍵指標。通常，成像系統(tǒng)的評價指標主要體現(xiàn)在三個方面：
能否發(fā)現(xiàn)存在的缺陷
基于圖像方法進行的檢測，所能夠依據(jù)的最原始也是唯一的資料即是所采到的圖像上的顏色（或者亮度）變化，除此之外，沒有其他資料可供參考。所以，一個高品質(zhì)的成像系統(tǒng)首先應(yīng)該是一個能充分表現(xiàn)被檢測物表面顏色變化的成像系統(tǒng)。因此除了選擇具有高清晰度的相機與鏡頭之外，用以營造成像環(huán)境的光照設(shè)計也顯得非常重要，有時候甚至?xí)霈F(xiàn)為特殊缺陷專門設(shè)計的光照系統(tǒng)。我們經(jīng)常所說的100%質(zhì)量檢測系統(tǒng)，實際上指的是在能夠充分表現(xiàn)各種缺陷的圖像中的100%全檢。
能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷的最小尺寸
數(shù)字圖像的最小計量單位是像素（pixel），它本身并不代表被攝物實際的尺寸大小。
被攝物實際尺寸大小與像素之間的關(guān)聯(lián)是通過一個叫做分辨力的物理量來完成的。分辨力指的是每單位像素代表的實際物體尺寸。分辨力數(shù)值越小，圖像的精細程度就越高，檢測系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷尺寸就越小，檢測精度就越高。
能否足夠快地攝取圖像
如同人眼看運動物體一樣，當(dāng)物體運動的足夠快時，人眼就不能再清晰的觀察到物體的全部。機器視覺檢測系統(tǒng)的“眼睛”-攝像機也有一個拍攝速度上限，即相機主頻。當(dāng)被攝物的運行速度超出了攝像機的主頻上限時，攝像機就不能獲得清晰、完整的圖像，檢測就不能正常地繼續(xù)下去。攝像機主頻越高，采集速度也就越快，檢測才能保持高效進行。因此，是否采用了足夠高主頻的攝像機也是評價一個成像系統(tǒng)是否高品質(zhì)的關(guān)鍵因素。
2）成熟的圖像處理與分析算法
圖像處理與分析算法在整個檢測系統(tǒng)中相當(dāng)于人工檢測時人腦的判斷思維，由于機器視覺是一個實踐性很強的學(xué)科，評價一個算法的好壞更多的是依賴于實際應(yīng)用的驗證而非考察算法中是否采用了比較先進或高深復(fù)雜的理論。因此一個能夠充分模擬人腦判斷過程與方法并且穩(wěn)定、高效的圖像處理與分析算法才是我們需要的，也就是所謂的成熟的處理與分析算法。因此，在設(shè)計處理算法時，需要充分分析人的判斷過程，并將其轉(zhuǎn)換成計算機的語言。
3）可操作性好
可操作性好主要要求檢測設(shè)備的應(yīng)用操作要具備簡潔、方便并易于理解的特點。比如系統(tǒng)有友好的人機交互界面、良好的導(dǎo)向性操作設(shè)計等。
4）穩(wěn)定的其他配套設(shè)施
其他配套設(shè)施指的是除了檢測系統(tǒng)以外的設(shè)施，如傳輸控制平臺、缺陷處理裝置（剔除、報警、標記等）。對配套設(shè)施的要求是必須運行穩(wěn)定、信號響應(yīng)及時、迅速。
二、醫(yī)藥標簽的檢測需求
目前，我國的醫(yī)藥類標簽印刷從整體上來看具有批量大、印刷內(nèi)容相對簡單的特點。但這并不意味著質(zhì)檢難度相比其他類標簽低。相反地，由于醫(yī)藥標簽用途的特殊性以及國家對醫(yī)藥產(chǎn)品管理規(guī)范化的不斷加強，醫(yī)藥標簽的表面印刷質(zhì)量在某種程度上有著比其他日用類、電子類標簽更加嚴格的檢測要求。
醫(yī)藥類標簽的檢測要求主要體現(xiàn)在：
1、標簽上關(guān)鍵區(qū)域檢測精度高。比如醫(yī)藥名稱、服用劑量等小字區(qū)的檢測，要求必須檢測且不能出現(xiàn)漏檢的情況。對一些小字體的標簽而言，字體筆畫缺失或小數(shù)點的缺失都是必檢內(nèi)容，對檢測系統(tǒng)的檢測精度是一個挑戰(zhàn)。
2、由于產(chǎn)品批量大，檢測效率必須得到保證，才能真正發(fā)揮檢測設(shè)備取代人工的作用。傳統(tǒng)的“遇錯即停”操作模式較難滿足高效檢測的需求。
3、隨著國家藥監(jiān)部門對藥品監(jiān)管力度的加大，電子監(jiān)管碼是醫(yī)藥標簽印刷中必然的趨勢，依靠人工或者單純的印刷檢測系統(tǒng)根本無法完成對監(jiān)管碼的檢測。
原因主要有因為電子監(jiān)管碼具有唯一性，每張標簽都不同，目前市場上的檢測設(shè)備大都依靠與標準圖像比對的方法進行檢測，電子監(jiān)管碼部分不能使用該方法。
三、國產(chǎn)醫(yī)藥標簽檢測設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀
視覺標簽檢測設(shè)備進入中國已經(jīng)有近十年的時間，部分外資日化標簽印刷企業(yè)通過國內(nèi)設(shè)廠的渠道首先將國外的檢測設(shè)備帶入中國。之后，國內(nèi)規(guī)模較大的標簽印刷企業(yè)出于競爭等因素的考慮逐步開始選配同類檢測設(shè)備。但是，對質(zhì)量要求較高的電子和醫(yī)藥類標簽領(lǐng)域國外檢測設(shè)備應(yīng)用比較少。主要原因是電子、醫(yī)藥等行業(yè)對于標簽質(zhì)量的要求與日化標簽存在較大差異，在檢測精度、特殊缺陷和檢測效率等方面，國外設(shè)備并不能較好的滿足國內(nèi)國內(nèi)用戶的需要。
2007年之后，國內(nèi)標簽檢測設(shè)備的市場占有率已經(jīng)超過60%，成為主流。目前，在國內(nèi)醫(yī)藥標簽印刷行業(yè)中，國產(chǎn)設(shè)備的市場份額達到90%，國產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)被廣泛的接受。
在傳統(tǒng)的質(zhì)量控制工序中，印刷品質(zhì)的檢測依靠人工用肉眼完成。其中的弊端存在兩個方面：其一是人工檢測受情緒、身體健康狀況、勞累程度以及周圍環(huán)境干擾等因素的影響，檢測標準得不到很好的把握和執(zhí)行，質(zhì)量控制的一致性差；其二是對于某些特殊缺陷（如反光、透明材料上的某些瑕疵），人眼在某一個固定位置觀察時很難發(fā)現(xiàn)，而必需不斷調(diào)整觀察位置或視角方向才能發(fā)現(xiàn)這些缺陷，增加了人工的疲勞程度，同時也更加難以保證檢測的結(jié)果。筆者接觸的很多印刷企業(yè)，因為客訴的壓力，品檢部門不得不采用同一種產(chǎn)品人工多次檢測來保證檢測結(jié)果的方法，但由于人工檢測的不穩(wěn)定性等因素導(dǎo)致效果并不理想。
從設(shè)備性能特點上來看，以大恒圖像為代表的國產(chǎn)醫(yī)藥標簽檢測設(shè)備主要是在精細缺陷檢測、電子監(jiān)管碼識別及品相檢測、設(shè)備應(yīng)用效率三方面更好的滿足了用戶的需求。首先，針對醫(yī)藥標簽對于文字、臟點等細小缺陷要求較高的特點，國產(chǎn)設(shè)備可以做到高達0.04mm的檢測精度，完全滿足了醫(yī)藥標簽印刷企業(yè)最下規(guī)格產(chǎn)品的缺陷檢測需求，其檢測精度已經(jīng)達到了人眼觀察的極限。充分保證了醫(yī)藥標簽對于數(shù)字、文字的精確要求。其次，電子監(jiān)管碼是目前醫(yī)藥標簽中普遍關(guān)注的問題，目前開發(fā)出的電子監(jiān)管碼檢測模塊不僅能夠?qū)﹄娮颖O(jiān)管碼的條碼、號碼進行識別，還具備可變數(shù)據(jù)區(qū)域品質(zhì)檢測功能。此功能非常好的滿足了高端醫(yī)藥標簽客戶對于電子監(jiān)管碼的品質(zhì)要求。此外，針對標簽離線檢測停機多、效率低的突出問題，國產(chǎn)設(shè)備還推出了單點、復(fù)查等多種停機提出模式。通過客戶的長時間實際測試，國產(chǎn)設(shè)備靈活的缺陷處理模式可以較同類設(shè)備的檢測效率提高50%以上。這使得國內(nèi)檢測設(shè)備具備更好的投入產(chǎn)出比，進一步降低了設(shè)備使用門檻。
