一种药品赋码全流程智能监控方法及系统与流程

本发明涉及药品包装追溯与机器视觉检测，尤其涉及一种药品赋码全流程智能监控方法及系统。

背景技术：

1、药品追溯码通常在线喷印或粘贴于小盒、铝箔或中袋等药品包装单元。高速输送中，包装单元会产生平移、旋转、振动和反光变化，导致采集到的追溯码图像发生位姿变化和灰度波动。目前，行业内对赋码质量的确认主要依赖两种方式：一是人工抽检，由操作人员目视判断追溯码是否清晰、完整、位置正确；二是基于读码器或普通相机的在线解码，仅以能否成功解码或解码内容是否正确作为合格判据，难以同时发现粘贴偏差、局部缺失、变形和内容错配。

2、在现有的赋码检测系统中，码模板、检测通道选择、几何校正和处置记录通常由相互独立的模块或环节分别处理。当包装单元因输送位姿变化而在图像中发生旋转或平移时，这类位姿变化容易被误判为码缺失或粘贴偏差；同时视觉判定、实际剔除及数据库码状态也可能不同步，易出现视觉判定为不合格但未实际剔除、实际已剔除但数据库状态未同步或判定、剔除与装箱复核结果相互矛盾等数据不同步问题，因此需要以单品赋码信息连续约束图像检测、物理处置和追溯状态的在线监控技术。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种药品赋码全流程智能监控方法及系统，通过将单品模板用作通道选择、坐标校正和像素差分的共同参考，并将根据联合异常分值、校正后图像的追溯码内容、预设赋码信息以及剔除可达性确定的单品状态、剔除命令、执行反馈和包装前复核绑定于同一单品标识，解决高速输送条件下图像位姿波动导致的码状态误判以及检测、处置和追溯数据不同步的问题。

2、本发明提供一种药品赋码全流程智能监控方法，包括：

3、s1：为药品包装单元分配单品标识及预设赋码信息，根据预设赋码信息和预设版式生成单品标准追溯码数字图像模板；

4、s2：获取药品包装单元的待测图像，将待测图像转换至hsv颜色空间，根据单品标准追溯码数字图像模板中预先标记的码前景区域和模板背景区域在hsv颜色空间中选择检测通道，获得检测通道图像；

5、s3：对待测图像和检测通道图像进行旋转和平移校正，根据校正后的检测通道图像和校正后的待测图像计算差分掩膜，根据差分掩膜和校正后的待测图像的追溯码内容计算联合异常分值；

6、s4：根据联合异常分值、校正后的待测图像的追溯码内容、预设赋码信息以及剔除可达性确定单品状态，当单品状态为剔除且剔除可达时生成剔除控制指令，并在预测到达剔除位的时刻位于执行反馈窗口内时发送剔除控制指令；

7、s5：对剔除控制指令的执行结果与剔除控制指令进行逐字符比对，并将比对结果和所述单品状态及校正后图像的追溯码内容写入同一单品追溯记录；

8、s6：在药品包装单元进入外箱前读取单品追溯记录，并将单品追溯记录和预设赋码信息比对，单品追溯记录和预设赋码信息比对结果异常时禁止装箱。

9、进一步地，所述检测通道为单品标准追溯码数字图像模板中码前景区域与模板背景区域在h、s、v候选通道的像素中位值绝对差最大的候选通道。

10、进一步地，对待测图像和检测通道图像进行旋转和平移校正包括：

11、对待测图像和检测通道图像进行频域变换及幅度谱对数极坐标变换，获得对数极坐标图，在对数极坐标图上执行相位相关旋转，获得旋转校正参数，根据旋转校正参数对待测图像和检测通道图像进行旋转校正；

12、对旋转校正后的待测图像进行频域变换，获得旋转校正后的待测图像频谱；对旋转校正后的检测通道图像进行频域变换，获得旋转校正后的检测通道图像频谱；

13、根据旋转校正后的待测图像频谱和旋转校正后的检测通道图像频谱计算归一化互功率谱；

14、对归一化互功率谱进行逆变换，逆变换结果的峰值位置对应平移校正参数；

15、通过平移校正参数对旋转校正后的待测图像和旋转校正后的检测通道图像进行平移校正，获得校正后的待测图像和校正后的检测通道图像。

16、进一步地，所述差分掩膜根据校正后的待测图像与检测通道图像的像素差绝对值与检测通道阈值比较获得，所述检测通道阈值根据模板背景区域的噪声统计量确定。

17、进一步地，根据差分掩膜和校正后的待测图像的追溯码内容计算联合异常分值包括：

18、通过差分掩膜中位于码边界外侧的连通区域计算相对允许粘贴边界的偏移位移，将偏移位移除以允许粘贴边界的最大允许位移，获得位置偏差子分值；

19、将码前景区域内差分连通区域面积除以码前景区域面积，得到完整性子分值；

20、读取校正后的待测图像的追溯码内容；当解析出的追溯码内容与预设赋码信息一致且校验位校验通过时，内容差异子分值取0，否则取1；

21、对位置偏差子分值、完整性子分值以及内容差异子分值进行加权融合，获得联合异常分值。

22、进一步地，所述单品状态包括放行、剔除以及待复核，当全部输入有效，联合异常分值不超过预设单品处置阈值且校正后图像的追溯码内容的解析内容与预设赋码信息一致时，单品状态为放行；

23、当全部输入有效但联合异常分值超过预设单品处置阈值，或者校正后图像的追溯码内容的解析内容与预设赋码信息不一致时，单品状态为剔除；

24、当位置偏差子分值、完整性子分值或内容差异子分值因图像质量或模板匹配失败而无法计算或剔除可达性不足时，单品状态为待复核。

25、进一步地，所述剔除可达性依据预测到达剔除位的时刻、剔除执行机构响应时间和执行窗口确定；

26、预测到达剔除位的时刻不早于剔除执行机构响应时间且不晚于执行窗口结束时刻时为剔除可达；

27、预测到达剔除位的时刻早于剔除执行机构响应时间、晚于执行窗口结束时刻时为剔除不可达；

28、所述预测到达剔除位的时刻根据编码器位置序列及统一时间戳估计当前输送速度，并以当前编码器位置与剔除位位置的差值除以当前输送速度得到；

29、所述编码器位置序列由输送线编码器按固定采样周期采集得到。

30、进一步地，所述剔除控制指令包括单品标识、命令标识、剔除端选择、由当前生效剔除端配置产生的执行幅值、执行时刻、持续时间以及指向废品通道的流路。

31、进一步地，执行反馈窗口以剔除控制指令的执行时刻为开始时刻、以剔除控制指令的持续时间结束后对应药品包装单元离开剔除位的预测时刻为结束时刻。

32、本发明还提供一种药品赋码全流程智能监控系统，用以执行上述一种药品赋码全流程智能监控方法，包括：

33、模板生成模块，所述模板生成模块为药品包装单元分配单品标识及预设赋码信息，根据预设赋码信息和预设版式生成单品标准追溯码数字图像模板；

34、通道选择模块，所述通道选择模块获取药品包装单元的待测图像，将待测图像转换至hsv颜色空间，根据单品标准追溯码数字图像模板中预先标记的码前景区域和模板背景区域在hsv颜色空间中选择检测通道，获得检测通道图像；

35、异常分值计算模块，所述异常分值计算模块对待测图像和检测通道图像进行旋转和平移校正，根据校正后的检测通道图像和校正后的待测图像计算差分掩膜，根据差分掩膜和校正后的待测图像的追溯码内容计算联合异常分值；

36、联合判定模块，所述联合判定模块根据联合异常分值、校正后的待测图像的追溯码内容、预设赋码信息以及剔除可达性确定单品状态，当单品状态为剔除且剔除可达时生成剔除控制指令，并在预测到达剔除位的时刻位于执行反馈窗口内时发送剔除控制指令；

37、反馈比对模块，所述反馈比对模块对剔除控制指令的执行结果与剔除控制指令进行逐字符比对，并将比对结果和所述单品状态及校正后图像的追溯码内容写入同一单品追溯记录；

38、包装前复核模块，所述包装前复核模块在药品包装单元进入外箱前读取单品追溯记录，并将单品追溯记录和预设赋码信息比对，单品追溯记录和预设赋码信息比对结果异常时禁止装箱。

39、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

40、本发明通过将单品模板用作通道选择、坐标校正和像素差分的共同参考，并将根据联合异常分值、校正后图像的追溯码内容、预设赋码信息以及剔除可达性确定的单品状态、剔除命令、执行反馈和包装前复核绑定于同一单品标识，解决高速输送条件下图像位姿波动导致的码状态误判以及检测、处置和追溯数据不同步的问题。

41、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。