CN111630369B - 检查装置、ptp包装机以及检查装置的校正方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种检查装置、PTP包装机和检查装置的校正方法,可谋求利用分光分析的检查所相关的检查精度的提高。检查装置(22)包括:照明装置(52),其可对片剂(5)照射近红外光;摄像装置(53),其可对从片剂(5)反射的反射光进行分光,对其进行摄像,其中,根据通过该摄像装置(53)获得的分光图像数据进行分析处理。检查装置(22)对基准分光图像数据进行规定的运算处理,该基准分光图像数据是事先对规定的基准板所相关的分光光谱进行摄像而获得的,通过求出各像素行的每个的特性,把握摄像元件的波长灵敏度特性。接着,据此计算基准分光图像数据的与各像素相对应的补偿值。在检查时,根据与该像素相对应的补偿值,对针对检查对象物摄像所获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿处理。

Description

检查装置、PTP包装机以及检查装置的校正方法
技术领域
本发明涉及检查装置以及具有该检查装置的PTP包装机以及检查装置的校正方法,用于利用分光分析进行异常品种的混入检查等。
背景技术
一般,PTP片由容器膜和罩面膜构成,在该容器膜中,形成填充片剂等的对象物的袋部,该罩面膜按照将袋部的开口侧密封的方式安装于该容器膜上。
在制造PTP片时,进行检查异常品种的混入的异常品种混入检查等。作为该检查的方式,在过去,人们知道利用分光分析的方法。
在该方式中,比如,像图22所示的那样,在PTP片的制造过程中,从卤素灯等的光源,对填充于容器膜81的袋部82中的对象物83照射近红外光L1。在这里,从对象物83等而反射的反射光L2通过光学透镜85而汇聚,形成平行光L3。其中,通过狭缝86的光为带状的狭缝光L4,射入作为分光机构的分光器(棱镜)87中。
射入分光器87中的狭缝光L4分成各波长成分的光,作为分光光谱(分光光谱像)L5而投射于摄像元件88的感光面89上。比如,1300nm~2000nm的波长频带的近红外光以1nm~10nm的间隔的波长分辨率,分成数十~数百频带。
在这里,分光光谱L5的各波长成分因其波长成分的不同,投射于摄像元件88的感光面89上的不同的位置。另外,可通过对以对该分光光谱L5的进行摄像而获得的光谱数据的主成分进行分析,检测异常品种的混入。
近年,为了检查的高速化以及生产性降低的抑制,人们提出有下述的检查装置,该检查装置可采用CCD区域传感器等的摄像元件,可同时地检查对象物,该对象物分别填充于在所运送的容器膜的宽度方向按照一列并列的多个袋部中(比如,参照专利文献1)。
由于CCD区域传感器等的摄像元件由呈行列状而排列的多个感光元件构成,故必须要求对基于各自的感光元件的特性的灵敏度的参差不齐进行补偿处理。
在过去,作为对感光元件的灵敏度的参差不齐进行补偿的方法,人们知道有下述的方法等(比如,参照专利文献2的现有技术),其中,将下述亮度值除以全部像素的平均亮度值,该亮度值指比如,对照射强度均匀的光(均匀光)的基准板进行摄像而获得的图像数据的各像素的亮度值,形成与该像素相对应的坐标位置的灵敏度值,那么,在检查时,将已获得的检查图像数据的各像素的亮度值除以该像素的灵敏度值,进行补偿处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2013-002291号公报
专利文献2:JP特开平4-32729号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,由于从卤素灯等的光源射出的近红外光中包含的各波长成分的强度不均匀,故在对分光光谱进行摄像的场合,伴随各波长成分,摄像元件的灵敏度大大地改变。
由此,与在专利文献2中的现有技术中记载的技术相同,根据对基准板进行摄像而获得的图像数据的每个像素的亮度值,将下述的值作为与该像素相对应的坐标位置的补偿值,该值指将全部像素的平均亮度值除以每个像素的亮度值而得到的值,在此场合,补偿值的大小也针对每个像素而大大地变化。
在该方案的条件下,将在检查时而获得的检查图像数据的各像素的亮度值(计量值),与该像素的补偿值相乘,对各像素的亮度值进行补偿处理,在此场合,在补偿值大的像素(比如,100)中,计量值中包含的噪音相对补偿值小的像素(比如,1)而较大(比如,大100倍)。即,伴随波长成分,噪音等级大大地不同。其结果是,具有无法获得适合的光谱数据,检查精度降低的危险。
于是,在进行利用分光分析的检查的场合,不仅考虑各自的感光元件的特性,而且必须要求考虑波长成分的不同,对灵敏度的参差不齐进行补偿处理。
本发明是针对上述情况而提出的,本发明的目的在于提供可谋求利用分光分析的检查的检查精度的提高的检查装置、PTP包装机和检查装置的校正方法。
用于解决课题的技术方案
在下面,分段地对适合于解决上述课题的各技术方案进行说明。另外,根据需要,在对应的技术方案的后面附加有特有的作用效果。
技术方案1.涉及一种检查装置,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构可对对象物照射近红外光;
分光机构,该分光机构可对从照射有上述近红外光的上述对象物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构可对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查(比如,异常品种混入检查);
其特征在于,该检查装置包括:
波长灵敏度特性把握机构,该波长灵敏度特性把握机构针对下述的像素行和/或像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如,加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素行中的每个的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构对规定的基准对象物(比如,基准板)的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
补偿值计算机构,该补偿值计算机构根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿机构,该图像补偿机构根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查对象物(比如,片剂)进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿;
光谱数据获得机构,该光谱数据获得机构可根据对上述检查分光图像数据进行补偿而得到的补偿分光图像数据获得光谱数据;
分析机构,该分析机构根据该光谱数据,针对上述检查对象物进行规定的分析处理(比如,主成分分析)。
按照上述技术方案1,对基准分光图像数据进行规定的运算处理,求出各像素行的每行(各波长成分的每个)的特性,由此,可把握摄像元件的平均的波长灵敏度特性。
另外,形成基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的特性(波长灵敏度特性),计算与基准分光图像数据的各像素相对应的各坐标位置所相关的补偿值的方案。
由此,补偿值的大小没有针对每个像素而极端地变化,可抑制因波长成分,噪音等级大大地不同的不合格品情况的发生。其结果是,可谋求利用分光分析的检查的检查精度的提高。
另外,由于摄像机构(感光元件)的输出等级伴随环境变化、温度变化、光源的不同等而变化,故事先在检查装置的制造时设定适合的补偿值是困难的。
技术方案2.涉及一种检查装置,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构可对对象物照射近红外光;
分光机构,该分光机构可对从照射有上述近红外光的上述对象物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构可对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查(比如,异常品种混入检查);
其特征在于,该检查装置包括:
波长灵敏度特性把握机构,该波长灵敏度特性把握机构针对下述的各像素行和/或像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素行中的每行的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该各像素行指通过上述摄像机构对规定的基准对象物(比如基准板)的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
摄像区域亮度特性把握机构,该摄像区域亮度特性把握机构针对上述基准分光图像数据中的与上述波长分散方向平行的各像素列和/或与上述波长分散方向相正交的各像素行中分别采用属于该像素列或该像素行的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如,加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素列的每列的特性,把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的摄像区域的亮度特性(比如,照射光的亮度不均匀);
补偿值计算机构,该补偿值计算机构根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的上述特性和该像素所属的像素列所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿机构,该图像补偿机构根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构,对规定的检查对象物(比如,片剂)进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿;
光谱数据获得机构,该光谱数据获得机构可根据对上述检查分光图像数据进行补偿而得到的补偿分光图像数据获得光谱数据;
分析机构,该分析机构根据该光谱数据,针对上述检查对象物进行规定的分析处理(比如,主成分分析)。
按照上述技术方案2,可通过对基准分光图像数据进行规定的运算处理,求出各像素行的每行(各波长成分的每个)的特性,把握摄像元件的平均的波长灵敏度特性。
此外,可通过对基准分光图像数据进行规定的运算处理,求出各像素列的每列(与波长分散方向相正交的摄像区域宽度方向的各坐标位置的每个)的特性,把握摄像区域宽度方向的平均的亮度特性。
还有,形成下述的方案,其中,根据基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的特性(波长灵敏度特性)和该像素所属的像素列所相关的特性(摄像区域亮度特性),计算与基准分光图像数据的各像素相对应的各坐标位置所相关的补偿值。
由此,按照该技术方案2,不仅具有上述技术方案1的作用效果,而且补偿值的噪音等级难以受到摄像区域的坐标位置的亮度不均匀的影响。其结果是,可谋求利用分光分析的检查的检查精度的进一步的提高。
比如,如果为对从停止的对象物反射的反射光的分光光谱进行摄像的场合,则利用在专利文献2中记载的对线(line)传感器进行扫描的技术,减轻基于各自感光元件的特性的灵敏度的参差不齐。
但是,由于难以对摄像区域的各坐标位置(在分光分析的领域,与分光光谱的波长分散方向相正交的摄像区域宽度方向的各坐标位置)照射强度均匀的光,故即使在照射均匀光,获得补偿值的情况下,仍难以正确地对各坐标位置的灵敏度的参差不齐进行补偿处理。
另外,对传感器进行扫描的技术具有下述的问题,即,不仅使检查装置的结构复杂,而且检查要求很多的时间。
近年,在PTP片的制造领域等中,伴随生产速度的高速化,要求异常品种混入检查等的各种检查的高速化。比如,在于PTP包装机上进行检查的场合,还具有要求检查每秒100个以上对象物的情况。由此,专利文献2的技术等不适合于PTP包装机上的检查。
技术方案3.涉及一种PTP包装机,该PTP包装机用于制造PTP片,在该PTP片上,规定的内容物接纳于容器膜所形成的袋部中,按照封闭该袋部的方式安装罩面膜,其特征在于,该PTP包装机包括;
袋部形成机构,该袋部形成机构在呈带状而运送的上述容器膜上形成上述袋部;
填充机构,该填充机构在上述袋部中,填充上述内容物;
安装机构,该安装机构在于上述袋部中填充上述内容物的上述容器膜上,按照密封上述袋部的方式安装带状的上述罩面膜;
切分机构(包括以片单位而冲压的冲压机构),该切分机构从上述容器膜上安装有上述罩面膜的带状体(带状的PTP膜)上切分上述PTP片;
上述技术方案1或2所述的检查装置,该检查装置将上述内容物作为上述检查对象物进行检查。
像上述技术方案3那样,因在PTP包装机中设置上述技术方案1等的检查装置,具有可有效地排除在PTP片的制造过程中包括异常品种的不合格品等的优点。另外,PTP包装机也可为下述的结构,其中,包括排出通过上述检查装置而判定为不合格品的PTP片的排出机构。
另外,在上述技术方案3中,也可形成下述的方案,其中,上述检查装置设置于“通过填充机构将内容物(检查对象物)填充于袋部中的在前步骤”。在该场合,可在填充于袋部中的在前阶段,排除异常品种,可减轻作为不合格品的PTP片。
此外,还可形成下述的结构,其中,上述检查装置设置于“通过填充机构将内容物(检查对象物)填充于袋部的在后步骤,且通过安装机构安装罩面膜的在前步骤”。在此场合,可在没有遮挡的类型的状态,对内容物(检查对象物)进行检查,可谋求检查精度的进一步的提高。
还有,也可形成下述的结构,其中,上述检查装置设置于“通过安装机构安装罩面膜的在后步骤,并且通过切分机构切分PTP片的在前步骤”。在此场合,可在没有替换的状态对内容物(检查对象物)进行检查,可谋求检查精度的进一步的提高。
再有,还可形成上述检查装置设置于“通过切分机构而切分PTP片的在后步骤”的结构。在此场合,可在最终阶段确认是否混入不合格品。
技术方案4.涉及一种检查装置的校正方法,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构可对对象物照射近红外光;
分光机构,该分光机构可对从照射有上述近红外光的上述对象物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构可对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查(比如,异常品种混入检查);
其特征在于,该检查装置的校正方法包括:
波长灵敏度特性把握步骤,在该波长灵敏度特性把握步骤中,针对下述的像素行和/或像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如,加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素行中的每个的特性,由此把握从上述照射机构而照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构而对规定的基准对象物(比如基准板)所相关的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
补偿值计算步骤,在该补偿值计算步骤中,根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿步骤,在该图像补偿步骤中,根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构,对规定的检查对象物(比如片剂)进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿。
按照上述技术方案4,实现与上述技术方案1相同的作用效果。
技术方案5.涉及一种检查装置的校正方法,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构可对对象物照射近红外光;
分光机构,该分光机构可对从照射有上述近红外光的上述对象物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构可对通过上述分光机构分光的上述反射光的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析,进行规定的检查(比如,异常品种混入检查);
其特征在于,该检查装置的校正方法包括:
波长灵敏度特性把握步骤,在该波长灵敏度特性把握步骤中,针对下述各像素行和/或各像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素行中的每行的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构而对规定的基准对象物(比如,基准板)的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
摄像区域亮度特性把握步骤,在该摄像区域亮度特性把握机构中,针对上述基准分光图像数据中的与上述波长分散方向平行的各像素列和/或与上述波长分散方向相正交的各像素行分别采用属于该像素列或该像素行的像素(一部分或全部的像素)的亮度值,进行规定的运算处理(比如,加法运算处理、平均处理、标准化处理等),求出各像素列的每列的特性,由此,把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的摄像区域的亮度特性(比如,照射光的亮度不均匀);
补偿值计算步骤,在该补偿值计算步骤中,根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的上述特性和该像素所属的像素列所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自的坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿步骤,在该图像补偿步骤中,根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查对象物(比如,片剂)进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿。
按照上述技术方案5,实现与上述技术方案2相同的作用效果。
附图说明
图1的(a)为表示PTP片的立体图,图1的(b)为表示PTP膜的立体图;
图2为PTP片的袋部的局部放大剖视图;
图3为表示PTP包装机的概况结构的示意图;
图4为表示检查装置的电气结构的方框图;
图5为以示意方式表示检查装置的配置结构的立体图;
图6为表示摄像装置的概括结构的示意图;
图7为表示补偿值设定程序的流程图;
图8为以二维方式表示图像数据的数据结构的示意图;
图9为表示光谱数据获得程序的流程图;
图10为表示投射于摄像元件上的分光光谱的示意图;
图11为用于说明运送方向摄像范围与片剂等的关系的说明图;
图12为表示光谱图像的示意图;
图13为表示检查程序的流程图;
图14为用于说明运送方向摄像范围与光谱图像的关系的说明图;
图15为表示第2实施方式的补偿值设定程序的流程图;
图16为表示以二维方式表示基准分光图像数据的数据结构的示意图;
图17为以二维方式将对基准分光图像数据进行标准化处理的标准化数据展开的示意图;
图18为以二维方式将标准化数据展开的示意图,该标准化数据是对将偏离值作为无效数据的基准分光图像数据进行标准化处理而得到的;
图19为以二维方式将基准分光图像数据的各亮度值数据的比例展开的示意图;
图20为以二维方式将假想的补偿后的图像数据的各亮度值数据展开的示意图;
图21为以二维方式将与各坐标值位置相对应的补偿值展开的示意图;
图22为用于说明利用分光分析的过去的检查装置的原理的示意图。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面参照附图,对一个实施方式进行说明。首先,具体地对PTP片的结构进行说明。
像图1、图2所示的那样,PTP片1包括:容器膜3,该容器膜3具有多个袋部2;罩面膜4,该罩面膜4按照封闭袋部2的方式安装于容器膜3上。在各袋部2中每次1个地接纳作为内容物(检查对象物)的片剂5。
本实施方式的容器膜3由比如PP(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等的透明的热塑性树脂材料形成,具有透光性。另一方面,罩面膜4由非透明材料(比如,铝箔等)构成,在该非透明材料的表面上设置由比如聚丙烯树脂等形成的密封剂。
PTP片1(参照图1的(a))通过下述方式制造,该方式为:由带状的容器膜3和带状的罩面膜4形成的带状的PTP膜6(参照图1的(b))呈片状而被冲压制造。
下面参照图3,对制造上述PTP片1的PTP包装机10的外观结构进行说明。
像图3所示的那样,在PTP包装机10的最上游侧,带状的容器膜3的原料卷呈卷状而卷绕。呈卷状而卷绕的容器膜3的伸出端侧导向到导向辊13。容器膜3在导向辊13的下游侧挂绕于间歇运送辊14上。间歇运送辊14与以间歇方式旋转的马达连接,以间歇方式运送容器膜3。
在导向辊13与间歇运送辊14之间沿容器膜3的运送线路,依次设置加热装置15和袋部形成装置16。另外,在通过加热装置15对容器膜3进行加热,使该容器膜3较柔软的状态,通过袋部形成装置16,在容器膜3的规定位置,对多个袋部2进行成形(袋部形成步骤)。通过加热装置15和袋部形成装置16构成本实施方式的袋部形成机构。袋部2的形成在间歇运送辊14的容器膜3的运送动作之间的间隔时进行。
从间歇运送辊14送出的容器膜3依次挂绕于张紧辊18、导向辊19和膜接收辊20上。由于膜接收辊20与以一定程度旋转的马达连接,故连续地并且以一定速度运送容器膜3。张紧辊18处于将容器膜3向通过弹性力而张紧的一侧张拉的状态,防止上述间歇运送辊14和膜接收辊20的运送动作的不同造成的容器膜3的挠曲,将容器膜3在平时保持在张紧状态。
在导向辊19和膜接收辊20之间,沿容器膜3的运送线路设置片剂填充装置21。片剂填充装置21具有填充机构的功能,该填充机构自动地将片剂5填充于袋部2中。片剂填充装置21与膜接收辊20对容器膜3的运送动作同步,通过每规定间隔而打开开闭器,使片剂5掉落,伴随该开闭器的开放动作,在袋部2中填充片剂5(填充步骤)。
在片剂填充装置21与膜接收辊20之间,沿容器膜3的运送线路设置检查装置22。检查装置22为利用分光分析进行检查的分光分析装置,其检查异常品种的混入。关于检查装置22的具体内容,将在后面进行描述。
另一方面,呈带状而形成的罩面膜4的原料卷在最上游侧呈卷状而卷绕。
呈卷状而卷绕的罩面膜4的伸出端导向给导向辊24,然后导向给加热辊25。加热辊25可与上述膜接收辊20压接,可将容器膜3和罩面膜4送入到两个辊20、25之间。
接着,容器膜3和罩面膜4在加热压接状态从两个辊20、25之间通过,将罩面膜4粘贴于容器膜3上,通过罩面膜4而将袋部2封闭(安装步骤)。由此,制造作为片剂5填充于各袋部2中的带状体的PTP膜6。在加热辊25的表面上形成密封用的网格状的细微的凸条,其强烈地压接,由此,可实现牢固的密封。通过膜接收辊20和加热辊25,构成本实施方式的安装机构。
从膜接收辊20送出的PTP膜6依次挂绕于张紧辊27和间歇运送辊28上。由于间歇运送辊28与以间歇方式旋转的马达连接,故以间歇方式运送PTP膜6。张紧辊27处于将PTP膜6朝向通过弹性力而张紧的一侧张拉的状态,防止膜接收辊20的运送动作的不同的PTP膜6的挠性,在平时将PTP膜6保持在张紧状态。
从间歇运送辊28送出的PTP膜6依次挂绕于张紧辊31和间歇运送辊32上。由于间歇运送辊32与以间歇方式旋转的马达连接,故以间歇方式运送PTP膜6。张紧辊31处于将PTP膜6朝向通过弹性力而张紧的一侧张拉的状态,防止上述间歇运送辊28、32之间的PTP膜6的挠曲。
在间歇运送辊28和张紧辊31之间,沿PTP膜6的运送线路,依次地设置狭缝形成装置33和刻印装置34。狭缝形成装置33具有在PTP膜6的规定位置形成切分用狭缝的功能。另外,刻印装置34具有在PTP膜6的规定位置(比如,标签部)上设置刻印的功能。
从间歇运送辊32送出的PTP膜6在其下游侧依次挂绕于张紧辊35和连续运送辊36上。在间歇运送辊32和张紧辊35之间,沿PTP膜6的运送线路设置片冲压装置37。片冲压装置37具有作为冲压机构(切分机构)的功能,该冲压机构以PTP片1的单位,对PTP膜6的外缘进行冲压。
通过片冲压装置37冲压的PTP片1通过取出输送器39而运送,暂时贮存于完成品用料斗40中(切分步骤)。另外,在通过上述检查装置22而判定为不合格品的场合,判定为该不合格品的PTP片1通过作为在图中没有示出的不合格片排出机构单独地排出。
在上述连续运送辊36的下游侧设置裁剪装置41。另外,构成在片冲压装置37的冲压之后而呈带状残留的残留部(废弃部)的不需要膜部42在导向到上述张紧辊35和连续运送辊36之后,导到裁剪装置41。另外,上述连续运送辊36受到从动辊的压接,该连续运送辊36在夹持上述不需要膜部42的同时,进行运送动作。裁剪装置41具有以规定尺寸裁剪不需要膜部42,对其进行废弃处理的功能。该废弃部在贮存于废弃用料斗43中后,单独进行废弃处理。
另外,上述各辊14、20、28、31、32等处于其辊表面和袋部2面对的位置关系,但是,由于在间歇运送辊14等的表面上形成接纳袋部2的凹部,故袋部2没有压坏。另外,袋部2在接纳于间歇运送辊14等的各凹部中的同时,进行运送动作,由此,确实地进行间歇运送动作、连续运送动作。
PTP包装机10的基本结构如上所述,在下面,参照附图,具体地对上述检查装置22的结构进行说明。图4为检查装置22的电气结构的方框图,图5为以示意方式表示检查装置22的配置结构的立体图。
像图4、图5所示的那样,检查装置22包括:照明装置52;摄像装置53;控制处理装置54,该控制处理装置54进行照明装置52、摄像装置53的驱动控制等的检查装置22内的各种控制、图像处理、运算处理等。
照明装置52和摄像装置53设置于容器膜3的袋部2的开口部侧。即,在本实施方式中,从安装有罩面膜4的前一阶段的容器膜3的袋部2的开口侧而进行异常品种混入检查。
照明装置52为公知的类型,其以可照射近红外光的方式构成,照明装置52构成本实施方式的照射机构。照射机构52以可从朝向连续运送的容器膜3上的规定区域的斜上方,照射近红外光的方式设置。
在本实施方式的照明装置52中,可射出具有连续光谱的近红外光(比如,波长700~2500nm的近红外区域)的光源采用卤素灯。此外,光源采用重氢放电管、钨灯、氦气灯等。
像图6所示的那样,摄像装置53包括:光学透镜61,作为分光机构的二维分光器62与作为摄像机构的摄像头63。
光学透镜61由在图中没有示出的多个透镜等构成,以可使入射光平行化的方式构成。光学透镜61的光轴沿垂直方向(Z方向)设定。
另外,光学透镜61以按照可使入射光成像于后述的二维分光器62的狭缝62a的位置的方式设定。另外,在这里,为了方便起见,给出光学透镜61采用两侧远心透镜的例子,当然,也可为像侧远心透镜。
二维分光器62由狭缝62a、入射侧透镜62b、分光部62c与射出侧透镜62d构成。分光部62c由入射侧棱镜62ca、透射型衍射光栅62cb与射出侧棱镜62cc构成。
在该方案的条件下,通过狭缝62a的光在通过入射侧透镜62b而变为平行光之后,通过分光部62c分光,通过射出侧棱镜62d,在后述的摄像头63的摄像元件65上,作为二维分光图像(分光光谱像)而成像。
狭缝62a的开口呈细长的基本矩形状(线状),该开口宽度方向(短边方向)沿容器膜3的膜运送方向(Y方向)设置,其长边方向沿与上述运送方向相垂直的容器膜3的膜宽度方向(X方向)设置。由此,二维分光器62在狭缝62a的开口宽度方向,即膜运送方向(Y方向)对入射光进行分光。即,膜运送方向(Y方向)为本实施方式的波长分散方向。
摄像头63包括摄像元件65,该摄像元件65具有多个感光元件(感光部)64c呈行列状而以二维方式排列的感光面65a。在本实施方式中,摄像元件65采用近红外区域中的比如对波长1300~2000nm的波长范围具有充分的灵敏度的公知的CCD区域传感器。
对于CCD区域传感器,一般知道有下述的类型,其包括:比如多个感光元件,该多个感光元件呈行列状而以二维方式设置,并且将入射光转换为与其光量相对应的电荷,对其进行积蓄,多个感光元件由光电转换元件(比如,光电二极管)构成;多个垂直转送部,该多个垂直转送部在垂直方向依次转送在该各感光元件中积蓄的电荷;水平转送部,该水平转送部在水平方向依次转送从该垂直转送部转送的电荷;输出放大器,该输出放大器将从该水平转送部转送的电荷转换为电压,对其进行放大,将其输出。
显然,摄像元件不限于此,其也可采用对于近红外区域具有灵敏度的其它的传感器。比如,也可采用CMOS传感器、MCT(HgCdTe)传感器等。
摄像装置53的视野区域(摄像区域)为下述的区域,该区域为沿膜宽度(X方向)而延伸的线状的区域,至少包括容器膜3的膜宽度方向的全部区域(参照图5的2点虚线部)。另一方面,膜运送方向(Y方向)中的摄像装置53的视野区域为相当于狭缝62a的宽度的区域。即,其为通过狭缝62a的光(狭缝光)在摄像元件65的感光面65a上进行成像的区域。
由此,摄像元件65的各感光元件64分别对在容器膜3的膜宽度方向(X方向)的各位置处反射的反射光的分光光谱的各波长成分进行感光。另外,将与各感光元件64已接收的光的强度相对应的信号转换为数字信号,然后将其从摄像头63输出给控制处理装置54。即,通过摄像元件65的感光面65a的整体而拍摄的1个画面的图像信号(分光图像数据)输出给控制处理装置54。
控制处理装置54包括进行检查装置22的整体的控制的CPU和输入输出界面(在下面称为“CPU等”)71;由键盘、鼠标、触摸面板等构成的“输入机构”的输入装置72;具有CRT、液晶等的显示画面的“显示机构”的显示装置73;用于存储各种图像数据等的图像数据存储装置74;用于存储各种运算结果等的运算结果存储装置75;用于预先存储各种信息的设定数据存储装置76等。另外,各装置72~76与CPU等71电连接。
CPU等71以可发送接收各种信号的方式与PTP包装机10连接。由此,比如,可控制PTP包装机10的不合格片排出机构等。
图像数据存储装置74用于存储通过摄像装置53获得的分光图像数据、对该分光图像数据进行补偿处理的补偿分光图像数据、根据该分光图像数获得的光谱图像数据、经过二值化处理后的二值化图像数据、经过微分处理之后的微分图像数据等。
运算结果存储装置75存储检查结果数据、以概率统计方式对该检查结果数据进行了处理而得到的统计数据等。该检查结果数据、统计数据可适当地显示于显示装置73中。
设定数据存储装置76存储比如用于主成分分析的加载向量、判断范围、PTP片1、袋部2和片剂5的形状和尺寸、像后述那样在检查开始之前预先获得的补偿值等。
下面对通过检查装置22进行的异品种混入检查(检查步骤)的流程进行说明。
首先,参照图7的流程图,对在PTP片1的制造开始之前(异常品种类混入检查的开始之前)而进行的补偿值设定程序进行说明。本程序为在异常品种类混入检查中,用于预先设定补偿值的处理,该补偿值用于对通过摄像装置53获得的分光图像数据(检查分光图像数据)进行补偿处理。
控制处理装置54首先进行基准板摄像处理(步骤S01)。具体来说,一边从照明装置52,对作为基准对象物的基准板(图示省略)照射近红外光,一边进行摄像装置53的摄像处理(曝光处理)。由此,对基准板的分光光谱进行摄像,获得基准分光图像数据。
另外,通过摄像装置53获得的分光图像数据对应于摄像元件65中的多个感光元件64的配置结构,比如,具有图8所示的那样的数据结构。即,形成下述的结构,其中,多个像素呈m行n列(1≤i≤n,1≤j≤m,i、j、n、m为自然数)的行列状而并列,针对各坐标位置(i,j)的每个像素,具有规定的亮度值。另外,在图8所示的例子中,列方向(纵向)为波长分散方向(Y方向),行方向(横向)为摄像区域宽度方向(X方向)。
接着,控制处理装置54进行波长-灵敏度特性获得处理(步骤S02)。该步骤相当于本实施方式的波长灵敏度特性把握步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的波长灵敏度把握机构。
在波长-灵敏度特性获得处理中,针对在步骤S01中获得的基准分光图像数据中的与分光光谱的波长分散方向相正交的各像素(第1行~第m行)的各行,根据属于该像素行的像素(第1列~第n列的像素)的亮度值,进行作为规定的运算处理的平均处理,针对各像素行的每行,计算作为规定的运算值(特性)的平均亮度值。
下面以具有图8所示的数据结构的基准分光图像数据为例子而具体地进行说明。首先,计算坐标(1,1)的像素的亮度值、坐标(2,1)的像素的亮度值、坐标(3,1)的像素的亮度值,……,坐标(n,1)的像素的亮度值的平均值。
由此,可求出第1行的像素行所相关的平均亮度值。即,可求出与分光光谱的波长分散方向(Y方向)相正交的摄像区域宽度方向(X方向)的平均的亮度等级。
接着,还针对其它的各像素行,进行与上述相同的处理。由此,可计算第1行~第m行的各像素行各自的平均亮度值。另外,在计算平均亮度值时,根据需要,也可进行大的偏离的偏离值的去除、标准化等的处理。
像上述那样,可通过把握与分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行分别的平均亮度值,把握分光光谱的各波长成分的平均的亮度等级。即,把握从照明装置52照射的近红外光的条件下的摄像元件65的平均的波长-灵敏度特性。
然后,控制处理装置54进行宽度方向-亮度特性获得处理(步骤S03)。本步骤相当于本实施方式的摄像区域亮度特性把握步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的摄像区域亮度特性把握机构。
在宽度方向-亮度特性获得处理中,针对在步骤S01中获得的基准分光图像数据中的与分光光谱的波长分散方向平行的各像素列(第1列~第n列)的每列,根据属于该像素列的像素(第1行~第m行的像素)的亮度值,进行作为规定的运算处理的平均处理,针对各像素列中的每列,计算作为规定的运算值(特性)的平均亮度值。
下面以具有图8所示的数据结构的基准分光图像数据为例子而具体地进行描述。首先,计算坐标(1,1)的像素的亮度值、坐标(1,2)的像素的亮度值、坐标(1,3)的像素的亮度值,……,坐标(1,m)的像素的亮度值的平均值。
由此,可求出第1列的像素行所相关的平均亮度值。即,可求出分光光谱的波长分散方向(Y方向)的平均的亮度等级。
接着,还针对其它的各像素列进行与上述相同的处理。由此,可计算第1列~第n列的各像素行各自的平均亮度值。另外,在计算平均亮度值时,根据需要,也可进行大的偏离的偏离值的去除、标准化等的处理。
像上述那样,可通过把握与分光光谱的波长分散方向平行的各像素列各自的平均亮度值,把握摄像区域宽度方向(X方向)的各位置的平均的亮度等级。即,把握从照明装置52照射的近红外光的条件下的摄像区域的平均的宽度方向-亮度特性(照射光的亮度不均匀)。
然后,控制处理装置54进行补偿值计算处理(步骤S04)。本步骤相当于本实施方式的补偿值计算步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的补偿值计算机构。
在补偿值计算处理中,根据在步骤S01中获得的基准分光图像数据的各像素的亮度值,以及在步骤S02中获得的该像素所属的像素行所相关的平均亮度值、以及在步骤S03中获得的该像素所属的像素列所相关的平均亮度值,计算与基准分光图像数据的各像素相对应的坐标位置所相关的补偿值。
更具体地说,首先,针对基准分光图像数据的各像素的每个,该像素所属的像素行所相关的平均亮度值与该像素所属的像素列所相关的平均亮度值相乘,获得与该像素相对应的坐标位置的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”。
接着,上述的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”,即,通过将与规定的像素所属的像素行所相关的平均亮度值与该像素所属的像素列所相关的平均亮度值相乘的值除以基准分光图像数据的该像素的亮度值,获得与该像素相对应的坐标位置所相关的补偿值。
在下面,以具有图8所示的数据结构的基准分光图像数据为例子而具体地进行描述。首先,针对基准分光图像数据的坐标(1,1)的像素,与该像素所属的第1像素行所相关的平均亮度值和该像素所属的第1像素列所相关的平均亮度值相乘,获得坐标(1,1)所相关的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”。
在这里,比如,在第1像素行所相关的平均亮度值为“100”,第1像素列所相关的平均亮度值为“45”的场合,坐标(1,1)所相关的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”为“4500”。
然后,同样针对其它的坐标位置,进行与上述相同的处理。由此,可获得与m行n列的各像素相对应的各坐标位置所相关的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”。
之后,通过将与坐标(1,1)所相关的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”,即,与第1像素行所相关的平均亮度值、和第1像素列所相关的平均亮度值相乘的值除以基准分光图像数据的坐标(1,1)的像素的亮度值,获得该坐标(1,1)所相关的补偿值。
在这里,比如,在坐标(1,1)所相关的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”为“4500”,基准分光图像数据的坐标(1,1)的像素的亮度值为“90”的场合,补偿值为“50”。
然后,还针对其它的坐标位置的像素,进行与上述相同的处理。由此,可获得与m行n列的各像素相对应的各坐标位置所相关的补偿值。
接着,将通过补偿值计算处理而获得的各坐标位置所相关的补偿值存储于作为存储机构的设定数据存储装置76中,结束补偿值设定程序。
然后,参照图9的流程图,对在PTP片1的制造过程中,获得构成分析对象的光谱数据的光谱数据获得程序进行说明。另外,本程序为每当以规定量而运送容器膜3时反复进行的处理。
控制处理装置54首先在步骤S11中,一边从照明装置52对连续运送的容器膜3(片剂5),照射近红外光(照射步骤),一边进行摄像装置53的摄像处理(曝光处理)。
在这里,控制处理装置54根据来自设置于PTP包装机10中的在图中没有示出的编码器的信号,驱动控制摄像装置53,将该摄像装置53所拍摄的分光图像数据获取到图像数据存储装置74中。
由此,在从照明装置52朝向容器膜3而照射的近红外光中的步骤S11的摄像处理的进行期间(曝光期间)中,通过运送方向摄像范围W(参照图11)反射的反射光射入摄像装置53中。即,通过1次的摄像处理,对运送方向摄像范围W进行摄像。
射入摄像装置53中的反射光通过二维分光器62进行分光(分光步骤),通过摄像头63的摄像元件65,作为分光图像(分光光谱)而进行摄像(摄像步骤)。另外,由于在摄像处理的进行期间(曝光期间)中,连续地运送容器膜3(片剂5),故在这里,对运送方向摄像范围W的经过平均化处理的分光光谱进行摄像(参照图10)。
图10为表示于片剂5上的规定位置处反射的反射光的分光光谱LS投射于摄像元件65的感光面65a上的状态的示意图。在图10中,为了方便起见,仅仅示出片剂5的分光光谱LS,其它的部位(容器膜3等)的分光光谱的图示省略。
通过摄像装置53拍摄的分光图像(分光光谱)数据在间隔期间中输出给控制处理装置54,存储于图像数据存储装置74中。另外,在这里所说的间隔期间指图像数据的读取期间。即,摄像装置53的摄像周期可通过作为摄像处理的进行期间的曝光期间与间隔期间的总和时间而表示。
如果通过步骤S11的摄像处理,获得分光图像数据(检查分光图像数据),则控制处理装置54进行补偿处理(步骤S12)。该步骤相当于本实施方式的图像补偿步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的图像补偿机构。
在该补偿处理中,根据通过上述补偿值设定程序而预先获得的在设定数据存储装置76中存储的补偿值,对检查分光图像数据进行补偿处理。具体来说,可通过将与该像素相对应的坐标位置所相关的补偿值与检查分光图像数据的各像素的亮度值相乘,对各像素的亮度值进行补偿处理。补偿后的分光图像数据(补偿分光图像数据)存储于图像数据存储装置74中。
在这里,比如,在检查分光图像数据的规定的像素的亮度值为“100”,与该像素相对应的坐标位置所相关的补偿值为“50”的场合,补偿分光图像数据的该像素的亮度值为“5000”。
如果通过步骤S12的补偿处理获得补偿分光图像数据,则控制处理装置54进行光谱数据形成处理(步骤S13)。
在光谱数据形成处理中,根据在步骤S12中获得的补偿分光图像数据形成光谱数据。如果形成光谱数据,则将其存储于图像数据存储装置74中,暂且结束本程序。该步骤相当于本实施方式的光谱数据获得步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的光谱数据获得机构。
接着,像图11所示的那样,每当以规定量而运送容器膜3(片剂5)时,运送方向摄像范围W间断地相对移动,反复进行上述光谱数据获得程序,由此,在图像数据存储装置74中,与各运送方向摄像范围W相对应的光谱数据与膜运送方向(Y方向)和膜宽度方向(X方向)的位置信息一起地按照时间序列而存储。由此,形成具有针对每个像素而具有光谱数据的二维光谱图像Q(参照图12)。
在这里,对本实施方式的光谱图像Q进行说明。像图12所示的那样,光谱图像Q为多个像素Qa按照二维方式排列的图像数据。在各像素Qa中,分别包括光谱数据“表示多个波长成分(波长频带)的光谱强度(亮度值)的数据”。
另外,如果获得相当于构成检查对象的一个PTP片1的规定的检查范围(参照图11的2点划线部)的光谱图像Q,则控制处理装置54进行检查程序。
下面参照图13的流程图,对检查程序进行说明。另外,检查程序中,每当获得相当于一个PTP片1的范围的光谱图像Q时反复地进行。
控制处理装置54首先在步骤S21,抽取光谱图像Q的各像素Qa中的与片剂5相对应的像素,即构成分析对象的像素(在下面称为“片剂像素”)Qb。
在本实施方式中,比如判断各像素Qa的光谱数据中的规定波长的强度数据(亮度值)是否大于等于预定的阈值,对光谱图像Q进行二值化处理。另外,根据已获得的二值化图像数据,抽取对象图像Qb(参照图12、图14)。
于是,在本实施方式中,像图14所示的那样,包括在不受到背景的暗部的影响的情况下仅仅对片剂5的范围进行拍摄的数据的像素Qa作为对象像素Qb而抽取。图14为用于说明运送方向摄像范围W和光谱图像Q的关系的说明图。在图12、图14中,通过斜线示出作为对象像素Qb而抽取的像素。
另外,对象图像抽取反复不限于此,也可采用其它的方式。比如,也可形成下述的方案,其中,比如,针对各像素Qa中的每个计算光谱数据的累积计算值,判断该值是否大于等于预定的阈值,由此,抽取对象像素Qb。
接着,控制处理装置54在步骤S22进行通过上述步骤S21而获得的对象像素Qb的分组处理。在本实施方式中,比如邻接的全部的对象像素Qb为1组。
另外,分组方法不限于此,也可采用其它的方法。比如,也可将以指定的像素为中心的规定的范围中包含的像素判定为与该特定的像素相同的组。
此外,分为1组的对象像素Qb作为同一片剂5的对象像素Qb而对待(参照图12、图14)。在图12、图14中,通过粗框而包围经过分组的对象像素Qb。
接着,控制处理装置54在步骤S23,根据在上述步骤S22中进行分组的对象像素Qb的光谱数据,计算与该组相对应的片剂5的光谱数据。
在本实施方式中,全部地采用经过分组的对象像素Qb的光谱数据,求出其平均值,将其作为片剂5的光谱数据(平均光谱数据)而计算。不限于此,也可形成从经过分组的对象像素Qb中抽取1个以上的对象像素Qb,将该对象像素Qb的光谱数据作为片剂5的光谱数据而计算的方案。另外,还可适当地进行微分处理等。
接着,控制处理装置54在步骤S24中进行分析处理。该处理相当于本实施方式的分析步骤,通过进行该处理的控制处理装置54的功能,构成本实施方式的分析机构。
在本实施方式中,采用预先获得的加载光谱,对在上述步骤S23中求出的片剂5的光谱数据进行主成分分析(PCA)。更具体地说,通过对上述加载光谱,与片剂5的光谱数据进行运算,计算主成分得分。
然后,控制处理装置54在步骤S25进行判断构成对象的片剂5是合格品(相同品种),还是不合格品(不同品种)的判断处理。更具体地说,采用在上述步骤S24中计算的主成分得分,制作PCA图,如果经过坐标图处理的数据在预定的合格品范围内,则判定为合格品(相同品种),如果在合格品范围之外,则判定为不合格品(不同品种)。
另外,上述步骤S25的一系列的处理分别针对PTP片1上的全部的片剂5而进行,在于这里为“不合格品”的片剂5连一个也没有的场合,判定该PTP片1为合格品(步骤S26),结束本程序。另一方面,在为“不合格品”的片剂5具有一个的场合,判定该PTP片为不合格品(步骤S27),结束本程序。接着,将它们的检查结果输出给显示器73、PTP包装机10(包括不合格片排出机构)。
像以上具体描述的那样,按照本实施方式,在补偿值设定程序中,针对基准分光图像数据中的与分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行(第1行~第m行)的每行,根据属于该像素行的像素(第1列~第n列的像素)的亮度值,进行作为规定的运算处理的平均处理,针对各像素行的每个计算作为规定的运算值的平均亮度值。
由此,可把握分光光谱的各波长成分的平均的亮度等级。即,可把握摄像元件65的平均的波长-灵敏度特性。
另外,在本实施方式中,针对基准分光图像数据中的与分光光谱的波长分散平行的各像素列(第1列~第n列)的各列,根据属于该像素列的像素(第1行~第n行的像素)的亮度值,计算作为规定的运算处理的平均处理,针对各像素列中的每个,计算作为规定的运算值的平均亮度值。
由此,可把握摄像区域宽度方向(X方向)的各位置的平均的亮度等级。即,可把握摄像区域的平均的宽度方向-亮度特性(照射光的亮度不均匀)。
接着,形成下述的方案,其中,根据基准分光图像数据的各像素的亮度值以及该像素所属的像素行所相关的平均亮度值和该像素所属的像素列所相关的平均亮度值,计算与基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值。
像上述那样,按照本实施方式,通过把握摄像元件65的波长-灵敏度特性,补偿值的大小没有针对每个像素而极端地变化,可抑制因波长成分噪音等级很大不同这样的不好情况的发生。其结果是,可谋求利用分光分析的检查的检查精度的提高。
此外,按照本实施方式,通过把握摄像区域的平均的宽度方向-亮度特性(照射光的亮度不均匀),补偿值的噪音等级难以受到摄像区域的坐标位置对亮度不均匀的影响。其结果是,可谋求检查精度的进一步的提高。
[第2实施方式]
下面参照附图,对第2实施方式进行说明。第2实施方式与第1实施方式的不同点在于在PTP片1的制造开始前(异常品种混入检查的开始前)进行的补偿值设定程序的内容。于是,在本实施方式中,具体地对不同于第1实施方式的组成部分进行描述,对于同一组成部分,采用同一标号,省略对其的具体的说明。
像图15所示的那样,控制处理装置54首先进行基准板摄像处理(步骤S31)。由此,对基准板的分光光谱进行摄像,获得基准分光图像数据A(参照图16)。图16为以二维方式表示基准分光图像数据A的数据结果的示意图。
基准分光图像数据A为下述的结构,其中,多个像素呈m行n列(1≤i≤n,1≤j≤m,i、j、n、m为自然数)的行列状而并列,针对各坐标位置(i,j)的每个像素,具有规定的亮度值数据A(i,j)。另外,在图16所示的例子中,列方向(纵向)为波长分散方向(Y方向),行方向(横向)为摄像区域宽度方向(X方向)。
接着,控制处理装置54进行偏离值去除处理(步骤S32)。在偏离值去除处理中,首先,针对在步骤S31中获得的基准分光图像数据A的与分光光谱的波长分散方向(Y方向)相正交的各像素行(第1行~第m行)的各行,求出分布。在这里,平均μ(j)、标准偏差σ(j)可通过下述的数学公式1的关系式而表示。
(数学公式1)
Figure BDA0002598413110000281
接着,相对行方向,将平均标准化处理为0,将分散标准化处理为1。由此,比如,像获得图17所示的那样而二维展开的标准化数据B。在这里,各坐标位置(i,j)的标准化数据值B(i,j)可通过下述的数学公式2的关系式而表示。
(数学公式2)
Figure BDA0002598413110000282
然后,在标准化数据B中,仅仅采用满足下述的数学公式3的条件的数据。
(数学公式3)
μ'(i)-{α×σ'(i)}≤B(i,j)≤μ'(i)+{α×σ'(i)}
在这里,α表示参数。另外,平均μ’(i),标准偏差σ’(i)可通过下述的数学公式4的关系式而表示。
(数学公式4)
Figure BDA0002598413110000283
即,μ’(i)±{α×σ’(i)}的范围以外的数据视为偏离值,作为无效数据而对待。
接着,控制处理装置54进行宽度方向-亮度特性获得处理(步骤S33)。该步骤相当于本实施方式的摄像区域亮度特性把握步骤,通过进行该处理的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的摄像区域亮度特性把握机构。
在宽度方向-亮度特性获得处理中,首先,通过步骤S32的偏离值去除处理,相对偏离值为无效数据的基准图像数据A(参照图16),再次地针对与分光光谱的波长分散方向(Y方向)相正交的各像素行(第1行~第m行)的相应行,求出分布。在这里,平均μ”(j)、标准偏差σ”(j)可通过下述的数学公式5的关系式而表示。
(数学公式5)
Figure BDA0002598413110000291
在这里,Ch(j)表示第j行的像素行的数据个数。
然后,相对行方向,将平均标准化处理为0,将分散标准化处理为1。由此,比如,像获得图18所示的那样而二维展开的标准化数据D。在这里,各坐标位置(i,j)的标准化数据值D(i,j)可通过下述的数学公式6的关系式而表示。
(数学公式6)
Figure BDA0002598413110000292
然后,针对标准化数据D中的各像素列(第1列~第n行)的相应像素列,求出平均值Dave(i)。平均值Dave(i)可通过下述的数学公式7的关系式而表示。
(数学公式7)
Figure BDA0002598413110000301
在这里,Ch(i)表示第i列的像素列的数据个数。
接着,相对平均值Dave(i),将最大值Rmax(i)标准化处理为1,将最小值Rmin(i)标准化处理为0。
由此,获得行方向的最大~最小部分的比例T(i)。比例T(i)可通过下述的数学公式8的关系式而表示。
(数学公式8)
Figure BDA0002598413110000302
接着,将其应用于基准分光图像数据A,求出绝对值数据(行方向全部)的比例。
首先,针对基准分光图像数据A的各像素列(第1列~第n列)的每列,求出最大值Pmax(i)和最小值Pmin(i)。接着,求出行方向的最大值Rmax(i)的位置的最大值Pmax(i),并且求出行方向的最小值Rmin(i)的位置的最小值Pmin(i)。由此求出的行数据的比例V(i)可通过下述的数学公式9的关系式而表示。
(数学公式9)
Figure BDA0002598413110000303
通过上述一系列的处理,在宽度方向-亮度特性获得处理(步骤S33)中,获得作为宽度方向-亮度特性的行数据的比例V(i),并且在基准分光图像数据A中去除了无效数据以外的全部亮度值数据的个数Cx,与在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部亮度值数据的总值Sumx。
在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部的亮度值数据的个数Cx,与在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部的亮度值数据的总值Sumx可通过下述的数学公式10的关系式而表示。
(数学公式10)
Figure BDA0002598413110000311
接着,控制处理装置54进行波长-灵敏度特性获得处理(步骤S34)。该步骤相当于本实施方式的波长灵敏度特性把握步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的波长灵敏度特性把握机构。
在波长-灵敏度特性获得处理中,首先通过步骤S32的偏离值去除处理,相对将偏离值作为无效数据的基准图像数据A(参照图16),针对与分光光谱的波长分散方向(Y方向)平行的各像素列(第1列~第n列)的每列,求出分布。在这里,平均μ”(i)、标准偏差σ”(i)可通过下述的数学公式11的关系式而表示。
(数学公式11)
Figure BDA0002598413110000312
在这里,Cv(i)表示第i列的像素列的数据个数。
接着,相对列方向,将平均标准化处理为0,将分散标准化处理为1。由此,获得像图18所示的那样而二维展开的标准化数据D。在这里,各坐标位置(i,j)的标准化数据值D(i,j)可通过下述的数学公式12的关系式而表示。
(数学公式12)
Figure BDA0002598413110000313
然后,针对标准化数据D中的各像素行(第1行~第m行)的每行,求出平均值Dave(j)。平均值Dave(j)可通过下述的数学公式13的关系式而表示。
(数学公式13)
Figure BDA0002598413110000321
在这里,Ch(i)表示第j列的像素列的数据个数。
接着,相对平均值Dave(j),将最大值Rmax(j)标准化处理为1,最小值Rmin(j)标准化处理为0。
由此,获得列方向的最大~最小部分的比例T(j)。比例T(j)可通过下述的数学公式14的关系式而表示。
(数学公式14)
Figure BDA0002598413110000322
接着,将其应用于基准分光图像数据A,求出绝对值数据(列方向全部)的比例。
首先,针对基准分光图像数据A的各像素行(第1行~第m行)的每行,求出最大值Pmax(j)和最小值Pmin(j)。然后,求出列方向的最大值Rmax(j)的位置的最大值Pmax(j),并且求出列方向的最小值Rmin(j)的位置的最小值Pmin(j)。由此而求出的列数据的比例V(j)可通过下述的数学公式15的关系式而表示。
(数学公式15)
Figure BDA0002598413110000323
通过上述一系列的处理,在波长-灵敏度特性获得处理(步骤S34),获得作为波长-灵敏度特性的列数据的比例V(j),并且获得在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部亮度值数据的个数Cy与在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部亮度值数据的总值Sumy。
在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部亮度值数据的个数Cy与在基准分光图像数据A中去除了无效数据的全部亮度值数据的总值Sumy可通过下述的数学公式16的关系式而表示。
(数学公式16)
Figure BDA0002598413110000331
接着,控制处理装置54进行补偿值计算处理(步骤S35)。该步骤相当于本实施方式的补偿值计算步骤,通过进行该步骤的控制处理装置54的处理功能,构成本实施方式的补偿值计算机构。
在补偿值计算处理中,首先将在步骤S33中获得的行数据的比例V(i)与在步骤S34中获得的列数据的比例V(j)相乘,以二维方式将其展开。
由此,比如,像图19所示的那样,获得全部亮度值数据的比例(分布)E。即,可获得各坐标位置的“考虑了宽度方向-亮度特性(亮度不均匀)的波长-灵敏度特性”。在这里,坐标(i,j)的比例E(i,j)可以下述的数学公式17的关系式而表示。
(数学公式17)
E(i,j)=V(i)×V(j)
下面求出全部亮度值数据的比例的平均Eave。平均Eave可通过下述的数学公式18的关系式而表示。
(数学公式18)
Figure BDA0002598413110000341
接着,求出用于行数据的比例V(i)与列数据的比例V(j)的计算的基准分光图像数据A的全部亮度值数据的平均值Fave。平均值Fave可通过下述的数学公式19的关系式而表示。
(数学公式19)
Figure BDA0002598413110000342
然后,通过将全部亮度值数据的平均值Fave除以比例的平均Eave,求出补偿值为Max值“1”的场合的基准分光图像数据A的亮度值数据。Max值可通过下述的数学公式20的关系式而表示。
(数学公式20)
Figure BDA0002598413110000343
接着,通过将其展开为图19所示的全部亮度值数据的比例E,可获得图20所示的那样的假想的补偿后的图像数据G。在这里,各坐标(i,j)的补偿后的亮度值数据G(i,j)可通过下述的数学公式21的关系式而表示。
(数学公式21)
G(i,j)=E(i,j)×Max
通过将各坐标(i,j)的补偿后的亮度值数据G(i,j)除以各坐标(i,j)的基准分光图像数据A的亮度值数据,像图21所示的那样,可获得相应的各坐标位置(i,j)的补偿值H(i,j)。在这里,各坐标位置(i,j)的补偿值H(i,j)可通过下述的数学公式22的关系式而表示。
(数学公式22)
Figure BDA0002598413110000351
接着,通过补偿值计算处理而获得的各坐标位置(i,j)的补偿值H(i,j)存储于作为存储机构的设定数据存储装置76中,结束补偿值设定程序。
像以上具体描述的那样,按照本实施方式,实现与上述第1实施方式相同的作用效果。
特别是在本实施方式中,由于形成在把握摄像元件65的波长灵敏度特性以及摄像区域的亮度特性时,进行标准化处理的方案,故可与上述第1实施方式相比较,可谋求检查精度的进一步的提高。
此外,在本实施方式中,由于形成进行偏离值除去处理的方案,故可谋求检查精度的进一步的提高。
另外,不限于上述实施方式的记载内容,也可比如,像下述那样而实施。显然,在下面没有列举的其它的应用例、变形例也当然是可能的。
(a)在上述各实施方式中,针对内容物(检查对象物)为片剂5的场合进行具体化,但是,内容物的类别、形状等是没有特别地限定的,也可为比如胶囊剂、营养品、食品等。另外,片剂包括裸片、糖衣片等的固态制剂。
(b)容器膜3、罩面膜4的材料不限于上述各实施方式,也可采用其它的材质。比如,容器膜3也可为由铝叠置膜等的以铝为主材料的金属材料形成的结构。
(c)关于PTP片1的袋部2的排列、个数完全不限于上述各实施方式,可采用比如以具有3列12个袋部的类型的由各种的排列、个数构成的PTP片。
(d)在上述各实施方式中,形成下述的结构,其中,在于袋部2中填充在片剂5的在后步骤,并且在于容器膜3上安装罩面膜4的在前步骤中,进行检查装置22的异常品种混入检查。
并不限于此,也可形成下述的方案,其中,比如在容器膜3上安装罩面膜4的在后步骤,并且在从PTP膜6冲压PTP片1的在前步骤,从PTP膜6的容器膜3侧进行检查装置22的异常品种混入检查。
另外,还可形成下述的方案,其中,在从PTP膜6冲压PTP片1的后步骤,从通过取出输送器39而运送的PTP片1的容器膜3侧进行检查装置22的异常品种混入检查。
此时,也可代替检查装置22设置于PTP包装机10的内部的结构(联机),而形成下述的结构,其中,独立于PTP包装机10,设置作为通过脱机方式而检查PTP片1的装置的检查装置22。另外,在该场合,还可形成下述的方案,其中,在检查装置22中设置可运送PTP片1的运送机构。
还有,也可形成在于袋部2中填充片剂5的在前步骤,进行检查装置22的异常品种混入检查的方案。比如,也可形成在于片剂填充器21中投入片剂5的前阶段进行检查的方案。即,也可形成下述的结构,其中,独立于PTP包装机10,包括作为以脱机方式检查片剂5的装置的检查装置22。
(e)照明装置52和摄像装置53的结构不限于上述各实施方式。比如也可形成下述的结构,其中,比如代替二维分光器62而采用作为分光机构的反射型衍射光栅、棱镜等。
(f)在上述实施方式中,形成通过主成分分析(PCA)而分析光谱数据的方案,但是,并不限于此,也可形成采用PLS回归分析等的其它的公知的方法而进行分析的方案。
(g)在上述实施方式的补偿值设定程序中,形成下述的方案,其中,把握摄像元件65的波长灵敏度特性与摄像区域的亮度特性,根据它们计算补偿值。并不限于此,也可形成下述的方案,其中,至少把握摄像元件65的波长灵敏度特性,根据它计算补偿值。
(h)波长-灵敏度特性获得处理的内容和/或宽度方向-亮度特性获得处理的内容不限于上述各实施方式的内容,也可采用其它的方案。
比如,在上述第1实施方式中形成下述的方案,其中,进行对属于规定的像素行或像素列的像素的亮度进行平均化处理的平均处理,将由此计算的平均亮度值作为该像素行或像素列所相关的特性,但是,也可代替该方案而形成下述的方案,其中,比如,进行对属于规定的像素行或像素列的像素的亮度值进行加法运算的加法运算处理,将由此计算的加法运算亮度值作为该像素行或像素列所相关的特性。
(i)在上述第2实施方式中,在进行标准化处理时,比如,将平均标准化处理为作为第1值的“0”,将分散标准化处理为作为第2值的“1”,但是,第1值和/或第2值不限于“0”、“1”,也可为其它的值。
(j)针对上述第1实施方式,也可形成进行偏离值除去处理的方案,针对上述第2实施方式,形成省略偏离值除去处理的方案。
标号的说明:
标号1表示PTP片;
标号2表示袋部;
标号3表示容器膜;
标号4表示罩面膜;
标号5表示片剂;
标号10表示PTP包装机;
标号22表示检查装置;
标号52表示照明装置;
标号53表示摄像装置;
标号54表示控制处理装置;
标号62表示二维分光器;
标号62a表示狭缝;
病号63表示摄像头;
标号64表示感光元件;
标号65表示摄像元件;
标号74表示图像数据存储装置;
标号76表示设定数据存储装置;
符号LS表示分光光谱。

Claims (5)

1.一种检查装置,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构能对PTP片中所填充的内容物照射近红外光;
分光机构,该分光机构能对从照射有上述近红外光的上述内容物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构能对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像,
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查;
其特征在于,该检查装置包括:
波长灵敏度特性把握机构,该波长灵敏度特性把握机构针对下述的像素行和/或像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素行中的每个的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构对规定的基准内容物的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
补偿值计算机构,该补偿值计算机构根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值、以及该像素所属的像素行所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿机构,该图像补偿机构根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查内容物进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿;
光谱数据获得机构,该光谱数据获得机构能根据对上述检查分光图像数据进行补偿而得到的补偿分光图像数据获得光谱数据;
分析机构,该分析机构根据该光谱数据,针对上述检查内容物进行规定的分析处理。
2.一种检查装置,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构能对PTP片中所填充的内容物照射近红外光;
分光机构,该分光机构能对从照射有上述近红外光的上述内容物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构能对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查;
其特征在于,该检查装置包括:
波长灵敏度特性把握机构,该波长灵敏度特性把握机构针对下述各像素行和/或各像素列分别采用属于该像素行或像素列的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素行中的每行的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该各像素行指通过上述摄像机构对规定的基准内容物的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
摄像区域亮度特性把握机构,该摄像区域亮度特性把握机构针对上述基准分光图像数据中的与上述波长分散方向平行的各像素列和/或与上述波长分散方向相正交的各像素行分别采用属于该像素列或该像素行的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素列的每列的特性,把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的摄像区域的亮度特性;
补偿值计算机构,该补偿值计算机构根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值、以及该像素所属的像素行所相关的上述特性与该像素所属的像素列所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿机构,该图像补偿机构根据与像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查内容物进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿;
光谱数据获得机构,该光谱数据获得机构能根据对上述检查分光图像数据进行补偿而得到的补偿分光图像数据,获得光谱数据;
分析机构,该分析机构根据该光谱数据,针对上述检查内容物进行规定的分析处理。
3.一种PTP包装机,该PTP包装机用于制造PTP片,在该PTP片上,规定的内容物接纳于容器膜所形成的袋部中,按照封闭该袋部的方式安装罩面膜,其特征在于,该PTP包装机包括:
袋部形成机构,该袋部形成机构在呈带状而运送的上述容器膜上形成上述袋部;
填充机构,该填充机构在上述袋部中填充上述内容物;
安装机构,该安装机构在于上述袋部中填充上述内容物的上述容器膜上,按照密封上述袋部的方式安装带状的上述罩面膜;
切分机构,该切分机构从上述容器膜上安装有上述罩面膜的带状体上切分上述PTP片;
权利要求1或2所述的检查装置,该检查装置将上述内容物作为上述检查内容物进行检查。
4.一种检查装置的校正方法,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构能对PTP片中所填充的内容物照射近红外光;
分光机构,该分光机构能对从照射有上述近红外光的上述内容物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构能对通过上述分光机构分光的上述反射光所相关的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析进行规定的检查;
其特征在于,该检查装置的校正方法包括:
波长灵敏度特性把握步骤,在该波长灵敏度特性把握步骤中,针对下述的像素行和/或像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素行中的每行的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构对规定的基准内容物所相关的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
补偿值计算步骤,在该补偿值计算步骤中,根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值、以及该像素所属的像素行所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿步骤,在该图像补偿步骤中,根据与像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查内容物进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿。
5.一种检查装置的校正方法,该检查装置包括:
照射机构,该照射机构能对PTP片中所填充的内容物照射近红外光;
分光机构,该分光机构能对从照射有上述近红外光的上述内容物反射的反射光进行分光;
摄像机构,该摄像机构具有将多个感光元件呈行列状而设置的摄像元件,该摄像机构能对通过上述分光机构分光的上述反射光的分光光谱进行摄像;
该检查装置根据通过上述摄像机构获得的分光图像数据,利用分光分析,进行规定的检查;
其特征在于,该检查装置的校正方法包括:
波长灵敏度特性把握步骤,在该波长灵敏度特性把握步骤中,针对下述各像素行和/或各像素列分别采用属于该像素行或该像素列的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素行中的每行的特性,由此把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的上述摄像元件的波长灵敏度特性,该像素行指通过上述摄像机构对规定的基准内容物的分光光谱进行摄像而获得的基准分光图像数据中的与上述分光光谱的波长分散方向相正交的各像素行,该像素列指与上述波长分散方向平行的各像素列;
摄像区域亮度特性把握步骤,在该摄像区域亮度特性把握步骤中,针对上述基准分光图像数据中的与上述波长分散方向平行的各像素列和/或与上述波长分散方向相正交的各像素行分别采用属于该像素列或该像素行的像素的亮度值,进行规定的运算处理,求出各像素列的每列的特性,由此,把握从上述照射机构照射的近红外光的条件下的摄像区域的亮度特性;
补偿值计算步骤,在该补偿值计算步骤中,根据上述基准分光图像数据的各像素的亮度值、以及该像素所属的像素行所相关的上述特性与该像素所属的像素列所相关的上述特性,计算与上述基准分光图像数据的各像素相对应的各自坐标位置所相关的补偿值;
图像补偿步骤,在该图像补偿步骤中,根据与该像素相对应的坐标位置所相关的上述补偿值,对通过上述摄像机构对规定的检查内容物进行摄像而获得的检查分光图像数据的各像素的亮度值进行补偿。
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