隨著生活水平的不斷提高,人們對于自身生命健康的要求也在逐漸提高,醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展也隨之上升。因此,醫(yī)療用品的安全性需要得到密切的關(guān)注。目前,輸液軟袋的包裝流程逐漸走向機(jī)械性的自動化,但由于輸液軟袋的柔軟性、易變形等特點(diǎn),在機(jī)械系統(tǒng)中難以固定操作,較難實(shí)現(xiàn)機(jī)械性的自動化輸液軟袋包裝過程。在如今的社會環(huán)境和科技水平下,利用機(jī)器視覺技術(shù)對輸液軟袋的包裝流程進(jìn)行視覺引導(dǎo),檢測判斷包裝系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性,這一研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文基于機(jī)器視覺技術(shù),設(shè)計(jì)了一套針對4L大輸液軟袋的包裝流程的視覺引導(dǎo)算法,基于包裝步驟著重探討并研究了輸液軟袋的準(zhǔn)確定位、折疊檢測和熱封檢測,具體研究工作如下:（1）首先,簡單闡述了本課題的研究意義和背景,根據(jù)實(shí)際情況分析了輸液軟袋包裝監(jiān)控的難點(diǎn),針對所需完成任務(wù)和難題研究了圖像處理的相關(guān)技術(shù)理論和方法。主要包括圖像特征提取,支持向量機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并實(shí)際利用這些技術(shù)完成包裝流程的視覺引導(dǎo)算法。（2）其次,根據(jù)輸液軟袋的特性和包裝流程,設(shè)計(jì)了一套圖像采集系統(tǒng)以爭取拍攝到質(zhì)量最優(yōu)的圖像數(shù)據(jù),并對系統(tǒng)中光源、照明方式和相機(jī)進(jìn)行了簡要的介紹。為了得到對比度效果更強(qiáng)的熱封圖片... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

顏色空間模型圖示

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文22組成一個(gè)簡單的前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在這其中，W和b都是未知的參數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要通過反向傳播算法(BackPropagation)來學(xué)習(xí)這些參數(shù)。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)中主要包括以下幾種：卷積層、池化層、激活函數(shù)、全連接層和損失層。下面對這些層的基本原理和作用作簡要介紹。2.3.1卷積層卷積層作為最常見的模塊，是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的單元，二維卷積核的計(jì)算公式如下：(,)(,)(,)mnSij=Ii+mj+nKmn(2-31)其中，S是卷積運(yùn)算的輸出結(jié)果，I是輸入的二維數(shù)據(jù)，K是卷積核。卷積核內(nèi)元素與輸入數(shù)據(jù)的對應(yīng)位置元素逐次乘并最后相加，即可得最后結(jié)果。卷積核在輸入數(shù)據(jù)上由左至右、自上而下按照設(shè)定的步長以窗口滑動，依次作同樣的操作從而完成卷積操作。三維卷積操作類似，卷積核的第三維度也就是通道數(shù)需要與輸入的三維數(shù)據(jù)的通道數(shù)相等才可以計(jì)算，之后類似于二維數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，將卷積核按尺寸一一映射到輸入數(shù)據(jù)上，依次滑動計(jì)算后得到三維卷積的最終結(jié)果。圖2-6卷積核計(jì)算示意圖通過調(diào)整卷積核的尺寸以及移動步長，卷積層可以處理各維度非固定長度的樣本數(shù)據(jù)。同時(shí)，區(qū)別于傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中輸出單元與所有的輸入單元都產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，由于其獨(dú)特的計(jì)算方法，卷積核具有局部感知、參數(shù)共享的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)大大減少了所需的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，降低了模型復(fù)雜度。通過卷積核中的參數(shù)不斷學(xué)習(xí)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效提取出所需要的特征。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文28些區(qū)域的檢測質(zhì)量。輸液軟袋的柔軟性還帶來了另外一種問題。若輸液軟袋是在裝入醫(yī)用液體后再投入到生產(chǎn)線中進(jìn)行監(jiān)控檢測的話，途中經(jīng)過翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜機(jī)械工序時(shí)，由于重力原因袋內(nèi)液體會會發(fā)生一定方向上的流動。由于輸液軟袋不是玻璃一樣的硬性材質(zhì)，這種液體流動會造成整個(gè)輸液軟袋重心的變化，不利于機(jī)械的精細(xì)操作，又因?yàn)檠b滿耶特的輸液軟袋表面和邊緣難以使用機(jī)械手操作抓取，這些原因?qū)C(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)造成了相當(dāng)程度的困難。（a）（b）（c）（d）圖3-14L輸液軟袋示意圖。(a)俯視常態(tài)；(b)俯視折疊；(c)直視常態(tài)；(d)直視折疊本論文使用的輸液軟袋是一種大規(guī)格的4L大輸液軟袋。輸液軟袋的表面透明無任何印字，整個(gè)袋體尺寸為560mm×245mm，液體部分約為485mm×245mm的矩形形狀，軟袋上方有兩個(gè)通透管用于灌裝液體，并用藍(lán)色塞子封堵了通透管口。在灌裝了幾乎滿袋的醫(yī)用液體后，輸液軟袋長度和寬度不會發(fā)生較大變化，厚度會增大約為6~7cm。外包裝袋寬度與輸液軟袋寬度近似，長度較之稍短，因此在包裝系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)輸液軟袋的折疊以適合外包裝袋的尺寸大校3.1.2視覺引導(dǎo)任務(wù)分析本論文需要實(shí)現(xiàn)對4L輸液軟袋包裝系統(tǒng)過程中重要機(jī)械工序的監(jiān)控檢測，判斷該工序是否合格完成對輸液軟袋的操作。在機(jī)械化生產(chǎn)過程中，需要對設(shè)備的精確度和產(chǎn)品的質(zhì)量作嚴(yán)格的保證，這時(shí)，就十分需要基于機(jī)器視覺的檢測技術(shù)來識別檢測機(jī)械系統(tǒng)中的每一步是否符合規(guī)范，產(chǎn)品是否達(dá)到要求。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3390938