凌云光技术
视觉新闻
新闻中心

联系电话:

您的位置: 首页 > 视觉新闻 > 产品新闻 > 棱镜相机改善药物出产质量,可弥补Bayer滤波相机天然不足

棱镜相机改善药物出产质量,可弥补Bayer滤波相机天然不足

来源:www.lustervision.com    日期:2018-06-13    点击次数:

药品不像一般的产品,一丁点微小的失误就可能会造成难以挽回的影响。因此,即便是再小的缺陷,消费者的忍耐度也依旧为零。对于只要企业来说,产品的外观甚至超过药物本身的有效性,成为消费者是否购买药物的决定性标准。


日益复杂的检测系统

作为药品消费和研发的大国,日本药企会更加严苛的关注产品外观,因为日本的消费者会比其他国家消费者更加关注药品的外观品质。即使是最微小的外观缺陷,消费者对该药物的制造过程和产品整体质量也会失去信心,甚至质疑整个药企品牌。该系列药物也会因为微小的外观缺陷而变得几乎无法出售。这对药企来说无疑会是致命的。

挑战制药行业的真正难点在于片剂塑料泡罩包装。要满足药片形状、颜色、污点、异物等种种挑战,同时还要兼顾检测速度及部署成本。

▲泡罩内的药物经常具有不同的形状和颜色,上面可能还会有不同药物成分的小颗粒。想检测可是不容易。

所以对于该项目的视觉器件来说,意味着必须使用颜色还原性非常高的相机,来拍摄只有1毫米大小的图层颗粒,还要兼顾每分钟检测900个泡罩的检测速度。


棱镜相机让你避免吃错药

传统相机只有一个成像芯片,使用Bayer滤波方式成像。这是一种将R/G/B三种彩色像元,安排在单片芯片上的排列方式。

▲Bayer滤波阵列的排列示意图,以及这种成像芯片在显微镜下的样子。

Bayer滤波器又常被称作彩色滤波马赛克。每一个像元都用一微小的红、绿、蓝滤色片覆盖,其中绿色像元的数量是红和蓝像元的数量的二倍。这是因为人眼对绿色图像细节的分辨能力比红和蓝的高。

从原理上来说,同一时刻只有一个彩色通道的信息被采集,而其他的信息都被丢掉了。颜色的还原是靠相机的算法计算完成的。这样做的好处在于极大地降低了相机的成本,但是缺点也很明显——颜色和肉眼看到的并不完全一样。

将Bayer模式图像插值成为RGB图像会带来各种误差,例如彩色的失真。特别是在图像变化尖锐的边缘,不但会引起较大的彩色失真,而且会使边缘变粗糙,甚至出现假的边缘线。这对严苛产品的检测来说,几乎是无法承受的。

为了避免这种问题,技术人员开发出了新的相机,使用3片或多于3片的成像芯片,将拍摄到的画面通过复杂的棱镜分为R/G/B三个画面,分别使用R/G/B三个成像芯片进行成像,最终看到的虽然还是一幅画面,但是具有超高的色彩还原性。

▲丹麦JAI出品的3CCD棱镜相机,可以完美实现高速、高色彩还原性检测。其内置有3个1/3"CCD芯片,一次拍摄获得3幅分别为R/G/B画面,具有超高的色彩还原性。

▲对比左侧500万像素Bayer滤波相机,右侧200万像素棱镜相机拍摄到的画面显然更接近肉眼观测的效果。

相机被安装在一个密闭的不锈钢罩下,然而在这样的狭小密闭空间内,相机散热问题始终让人头疼。药品的特殊性,使得系统不能够使用任何气流制冷来降低粉尘。同时高温又会进一步的导致颜色散射,降低色彩还原性。于是乎,该系统决定使用水冷装置。

 ▲药物泡罩包装检测中,多达6台JAI棱镜相机并排布置,为了满足低噪声的高清画质以及高速的检测速度,还在相机外面集成有液体制冷装置。

利用这样的图像处理系统,在药品被密封之前和之后分别进行两次检测,就可以完全确保没有缺陷产品流入市场了。


风险最小化

制药公司最关注的药品风险多数存在两个地方,由于包装过程中出现的失误,导致的片剂破裂、部分缺失或者多出一部分。患者吃下这样的药品,很有可能受不到规定计量的有效药物成份,或是受到超剂量的有效药物成份。无论对患者还是药企来说,都是无法承受的痛。

同时,受药物成份活性、氧化、潮湿、成份分布等因素影响,药物颜色的轻微改变,很可能意味着药物的失效、毒性增强。最新的靶向药物甚至要根据药物颜色来提醒患者服用药物的时间,因此药物的颜色检测已经变的举足轻重。

普通Bayer滤波相机虽然可以解决部分前面的问题,但是无法有效的解决颜色还原性的问题,因此在药物检测领域,棱镜相机依然是系统集成商的最合适的选择。从而确保患者可以放心大胆地将100%检测过的药片从泡罩包装中挤出来。