JP5330218B2 - 錠剤包装検査装置、錠剤包装検査方法、錠剤包装検査プログラム - Google Patents

Description

本発明は、シール後のシート内の錠剤を検査する技術に関する。

医薬品を製造する製薬会社では、出荷前にＰＴＰシートのポケットに錠剤が格納されているか否かを検査する。

また、製薬会社には複数の生産ラインがあり、錠剤の種別が生産ラインごとに異なるように製造される。

関連する技術にとして、以下の技術が開示されている。

特開２００２−９９８９８号公報 特開２００５−１６４２７２号公報 特開平１１−７３５０８号公報 特開平１０−１０４０７６号公報

正規に供給されるべき錠剤とは異なる異種錠剤がＰＴＰシートのポケットに混入された場合、早急に混入箇所を特定する必要があるため、直ちに生産ラインを停止する必要がある。一方、ＰＴＰシートに錠剤が無い（以下、欠錠と称する）ポケットが見つかった場合、その欠錠ポケットがあるＰＴＰシートのみが排出されるものの、なぜ欠錠となったかの調査は後に実施または生産ラインを停止すること無く行われてもよい。よって、検査する際には欠錠と異種錠剤の混入とを区別して判定する必要がある。従来の検査装置では、欠錠であるか、それとも異種錠剤が混入されているかの判定を行うことができない。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、欠錠であるか異種錠剤の混入であるかを判定することができる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る錠剤包装検査装置は、錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートを検査する錠剤包装検査装置であって、シートを撮像する撮像部と、撮像部によって撮像された画像上で、ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出す領域切出し部と、第１領域の各画素の濃度値と、第２領域の各画素の濃度値とに基づき、ポケットが、錠剤が供給されていないポケットであるか異種の錠剤が混入されたポケットであるかを判定する判定部と、を有する。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る錠剤包装検査方法は、錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートを検査する錠剤包装検査方法であって、撮像部が、シートを撮像し、コンピュータが、撮像部によって撮像された画像上で、ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出し、第１領域の各画素の濃度値と、第２領域の各画素の濃度値とに基づき、ポケットが、錠剤が供給されていないポケットであるか異種の錠剤が混入されたポケットであるかを判定する。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る錠剤包装検査プログラムは、錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートの検査をコンピュータに実行させる錠剤包装検査プログラムであって、シートが撮像された画像上で、ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出し、第１領域の各画素の濃度値と、第２領域の各画素の濃度値とに基づき、ポケットが、錠剤が供給されていないポケットであるか異種の錠剤が混入されたポケットであるかを判定する処理をコンピュータに実行させる。

錠剤の欠錠であるか異種錠剤の混入であるかを判定することができ、作業者は錠剤の欠錠と異種錠剤の混入とで異なる対応を実施することができる。

本実施の形態に係る錠剤包装装置の構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る画像処理部の機能の一例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像処理部の動作の一例を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る検定領域の一例を説明する図である。 本実施の形態に係る平均値算出の式の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態に係る錠剤包装装置の構成について、図１の模式図を参照しつつ説明する。錠剤包装装置１００は、プラスチックシート搬送部１０、加熱装置２０、成形装置２１、錠剤充填装置３０、蓋シート搬送部４０、シール装置５０、包装シート切り出し部６０、取り出し部７０、ＣＣＤカメラ８０、画像処理部９０を有する。尚、ＣＣＤカメラ８０と画像処理部９０とで錠剤包装検査装置が構成される。

プラスチックシート搬送部１０は、プラスチックシート２００を供給し、次の工程である加熱装置２０、成形装置２１にプラスチックシート２００を搬送する。加熱装置２０は、搬送されたプラスチックシート２００を加熱し、形成装置２１は、加熱されたプラスチックシート２００に、錠剤を入れるための凹部（以下、ポケット）を空圧と鋳型を用いて作成する。ポケットが作成されたプラスチックシート２００は、複数の搬送ローラを経由してプレート３０１まで搬送される。

錠剤充填装置３０は、プレート３０１まで搬送されたプラスチックシート２００上のポケットに錠剤２０１を一錠ずつ供給する。蓋シート搬送部４０は、蓋シート２０２を供給し、シール装置５０まで搬送する。

シール装置５０は、ＰＴＰシート２０２と、ポケットに錠剤２０１が供給されたプラスチックシート２００とを結合（シール）する。

包装シート切り出し部６０は、ＰＴＰシート２０２とプラスチックシート２００とが結合することで錠剤が包装されたシートを、所定の大きさ、すなわち錠剤の数が所定の数ずつとなるように切り出す。この切り出されたシートを包装シートと称する。取り出し部７０は、切り出された包装シートを取り出す。ここで、取り出し部７０は、ＣＣＤカメラ８０、画像処理部９０によって構成される錠剤包装検査装置によって不良と判定された包装シートを取り除く。

ＣＣＤカメラ８０は、シール装置５０によってシールされた後のシートを所定区域ごとに撮像する。尚、この所定区域は、包装シート切り出し部６０で切り出される包装シートごとのサイズにより決定される。

画像処理部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるメモリ、不揮発性の記憶装置を少なくとも有するコンピュータであり、ＣＣＤカメラ８０によって撮像された画像に対して処理演算することで、錠剤の欠錠、異種錠剤の混入を検出する。

従来のシール後の検査において、シートが撮像された画像からポケットの領域を切り出した場合、異種錠剤が混入されているポケット（以下、異種ポケット）であるにもかかわらず、錠剤がポケット内に入っていないポケット（以下、欠錠ポケット）と判定する。このように、従来の検査では正規の錠剤がポケット内にあるか否かの判定はできるものの、異常ポケットと判定された場合に欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかの判定までには至らない。本実施の形態の画像処理部９０は、異常ポケットである場合に異種ポケットであるか欠錠ポケットであるかを区別して判定する。

次に、画像処理部９０の機能を、図２の機能ブロックを参照しつつ説明する。尚、画像処理部９０は、正規の錠剤がポケット内にあるか否かを判定する図示しない事前検査部を有する。図２で示した各機能ブロックは、事前検査部によって異常と判定された場合に、異種ポケットであるか欠錠ポケットであるか検査をする。

画像処理部９０は、画像補正部１、検定領域取得部２、濃度ヒストグラム算出部３、平均値算出部４、ポケット判定部５を有する。これら各機能ブロックは、予め上述の不揮発性の記憶装置に保存されているプログラムが上述のメモリにロードされ、上述のＣＰＵがロードされたプログラムを演算実行することで実現される。

画像補正部１は、ＣＣＤカメラ８０で撮像された画像に対し、濃度のムラを取り除き、一様な明るさの画像となるようにシェーディング補正をする。また、画像補正部１は、ＣＣＤカメラ８０で撮像された画像に対し、色温度を調整するホワイトバランス処理を行う。尚、画像補正部１のシェーディング補正、ホワイトバランス処理の機能をＣＣＤカメラ８０に持たせる実装であってもよい。

検定領域取得部２は、シール後のシートが撮像された画像上の、検査対象のポケット内の部分領域（第１領域）（以下、Ｗ２として説明）、およびポケット以外の領域のうちの部分領域（第２領域）（以下、Ｗ１として説明）を切り出し、切り出した画像をメモリ内に一時記憶する。

濃度ヒストグラム算出部３は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の要素ごとに、切り出されたＷ１の領域内で同じ濃度値を持つ画素数を、濃度値ごとに求め、濃度値と画素数とを対応付けてメモリ内に一時記憶する。濃度ヒストグラム算出部３は、Ｗ２に対しても同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの要素ごとに、Ｗ２の領域内で同じ濃度値を持つ画素数を、濃度値ごとに求め、濃度値と画素数とを対応付けてメモリ内に一時記憶する。

平均値算出部４は、濃度ヒストグラム算出部３によって算出されたＷ１のＲ、Ｇ、Ｂの要素ごとに、濃度値の平均値を算出する。平均値算出部４は、同様にＷ２のＲ、Ｇ、Ｂの要素ごとに、濃度値の平均値を算出する。尚、本実施の形態では、（濃度値の総数）÷（画素総数）の数式を用いて平均値を算出するが、他の方法で平均値を算出することも可能である。

ポケット判定部５は、平均値算出部４によって算出されたそれぞれの平均値から、欠錠ポケットか異種ポケットかの判定の指標となる数値であって、Ｗ１、Ｗ２の濃度差が示された値（以下、相違値）を算出し、算出した相違値が閾値以上である（または上回っている）場合、異種ポケットと判定する。一方、ポケット判定部５は、算出した相違値が閾値以上でない（または上回っていない）場合、欠錠ポケットと判定する。

次に、画像処理部９０の動作について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。以下のフローチャートでは、前提条件として、以下の検査対象、およびパラメータが事前に求められているものとする。
（１）事前検査部で異常ポケットと判定されたポケットを対象にする。尚、上述通り、異常ポケットは、欠錠ポケットと異種ポケットとが区別されていないポケットである。
（２）各ポケットの重心（中心）に基づき算出された、シートのズレ量が求まっているものとする。以下の説明では、シートのズレ量を以下のように表記する。
Ｄｘ：ｘ方向のズレ量
Ｄｙ：ｙ方向のズレ量
（３）各ポケットの中心位置（設定値）は事前に与えられているとする。ここで、ポケット中心位置は、
ｘ_C（ｉ，ｊ）
ｙ_C（ｉ，ｊ）
とする。尚、ここでのｉは、撮像画像内のポケットの列の数（０〜Ｎ_COL）であり、ｊは撮像画像内のポケットの行の数（０〜Ｎ_RAW）である。

まず、画像補正部１は、対象となる画像（シール後に撮像された画像）を取得し（Ｓ１）、シェーディング補正、およびホワイトバランス処理を実行する（Ｓ２、Ｓ３）。このシェーディング補正およびホワイトバランス処理後の画像を
（Ｆ_WBC ^R，Ｆ_WBC ^G，Ｆ_WBC ^B）
とする。

検定領域取得部２は、画像補正部１による処理の後の画像（Ｆ_WBC ^R，Ｆ_WBC ^G，Ｆ_WBC ^B）から、検定領域Ｗ１、Ｗ２を切り出し、取得する（Ｓ４）。本実施の形態では、例えば図４のように、対象となるポケットの中心部の矩形領域をＷ２とし、またポケット間の中間部の矩形領域をＷ１とする。ここで、Ｗ１の重心（中心）位置を、（ｘ_C ^W1（ｉ，ｊ），ｙ_C ^W1（ｉ，ｊ））とし、Ｗ２の領域の重心（中心）位置を（ｘ_C ^W2（ｉ，ｊ），ｙ_C ^W2（ｉ，ｊ））とすると、
ｘ_C ^W2（ｉ，ｊ）＝ｘ_C（ｉ，ｊ）＋Ｄｘ
ｙ_C ^W2（ｉ，ｊ）＝ｙ_C（ｉ，ｊ）＋Ｄｙ
ｘ_C ^W1（ｉ，ｊ）＝（ｘ_C（ｉ，ＭＡＸ（ｊ−１，０））＋ｘ_C（ｉ，ＭＩＮ（ｊ，１）））／２
ｙ_C ^W1（ｉ，ｊ）＝（ｙ_C（ｉ，ＭＡＸ（ｊ−１，０））＋ｙ_C（ｉ，ＭＩＮ（ｊ，１）））／２
となる。尚、本実施の形態では、検定領域の幅（パラメータ）は、Ｗ１、Ｗ２ともに同じ長さ（ｗ_N ^W1＝ｗ_N ^W2）とし、検定領域の高さ（パラメータ）も、Ｗ１、Ｗ２ともに同じ長さ（ｈ_N ^W1＝ｈ_N ^W2）とするが、Ｗ１、Ｗ２のサイズは異なっていても構わない。

次に、濃度ヒストグラム算出部３は、Ｗ１、Ｗ２それぞれのＲ、Ｇ、Ｂごとの濃度ヒストグラムを算出する（Ｓ５）。ここでは、
ｈ_W1 ^R（ｉ）：Ｆ_WBC ^RのＷ１領域内の、濃度値ｉの画素数
ｈ_W1 ^G（ｉ）：Ｆ_WBC ^GのＷ１領域内の、濃度値ｉの画素数
ｈ_W1 ^B（ｉ）：Ｆ_WBC ^BのＷ１領域内の、濃度値ｉの画素数
ｈ_W2 ^R（ｉ）：Ｆ_WBC ^RのＷ２領域内の、濃度値ｉの画素数
ｈ_W2 ^G（ｉ）：Ｆ_WBC ^GのＷ２領域内の、濃度値ｉの画素数
ｈ_W2 ^B（ｉ）：Ｆ_WBC ^BのＷ２領域内の、濃度値ｉの画素数
とする。尚、ｉ＝０〜２５５である。これら画素数は、Ｒ、Ｇ、Ｂごと、およびＷ１、Ｗ２ごとの要素数２５６の配列としてメモリ内に記憶される。

次に、平均値算出部４は、図５で示した数式に従って、Ｗ１のＲ、Ｇ、Ｂごとの濃度の平均値、およびＷ２のＲ，Ｇ、Ｂごとの濃度の平均値を算出する（Ｓ６）。ここでは、
Ｒ_AVE ^W1：Ｗ１のＲ要素の平均値
Ｇ_AVE ^W1：Ｗ１のＧ要素の平均値
Ｂ_AVE ^W1：Ｗ１のＢ要素の平均値
Ｒ_AVE ^W2：Ｗ２のＲ要素の平均値
Ｇ_AVE ^W2：Ｗ２のＧ要素の平均値
Ｂ_AVE ^W2：Ｗ２のＢ要素の平均値
とする。

ポケット判定部５は、相違値を算出する（Ｓ７）。ポケット判定部５は、以下の式を用いて相違値Ｃ_W1W2を算出する。
Ｃ_W1W2＝（Ｒ_AVE ^W1−Ｒ_AVE ^W2）²＋（Ｇ_AVE ^W1−Ｇ_AVE ^W2）²＋（Ｂ_AVE ^W1−Ｂ_AVE ^W2）²
ポケット判定部５は、算出された相違値Ｃ_W1W2が閾値Ｔ_NT以上であるか否かを判定することで、対象のポケットが異種ポケットであるか欠錠ポケットであるかを判定する（Ｓ８）。
Ｃ_W1W2＜Ｔ_NT ：欠錠ポケットとして処理
Ｃ_W1W2≧Ｔ_NT ：異種ポケットとして処理

画像処理部９０は、シート内の全ての異常ポケットに実施したかを判定し（Ｓ９）、未実施の異常ポケットがある場合（Ｓ９、ＮＯ）、ステップＳ４に戻り次のポケットに対してステップＳ４からステップＳ８までの処理が実行される。全ての異常ポケットに実施した場合（Ｓ９、ＹＥＳ）、処理は終了する。

また、画像処理部９０に、錠剤包装装置１００の包装ラインの稼動を制御するライン制御部を設け、ステップＳ８の判定処理で異種ポケットと判定された場合、ライン制御部が錠剤包装装置１００の包装ラインを停止するように制御してもよい。

本実施の形態では、シールされた後のシートを検査するものとしたが、態様を限定するものではない。錠剤の供給処理が行われた後のシートであればよい。また、本実施の形態では、画像補正部１によってＣＣＤカメラ８０で撮像された画像を補正したが、補正処理は必須ではなく、撮像環境（光源、光量等）を調整することで対応可能である。

撮像部は、本実施の形態のＣＣＤカメラ８０に対応し、領域切出し部は、本実施の形態の検定領域取得部２に対応する。また、判定部は、本実施の形態の濃度ヒストグラム算出部３、平均値算出部４、ポケット判定部５に対応する。また、算出部は、本実施の形態の濃度ヒストグラム算出部３、平均値算出部４に対応する。

上記のように、濃度ヒストグラム算出部３、平均値算出部４、ポケット判定部５の各機能ブロックによって、Ｗ１、Ｗ２それぞれの各画素の濃度値に基づき、ポケットが、錠剤が供給されていないポケットであるか異種の錠剤が混入されたポケットであるかの判定がなされる。

また、上記のように、濃度ヒストグラム算出部３、平均値算出部４の各機能ブロックによって、Ｗ１、Ｗ２の各画素の濃度値の平均値が、色の要素（ＲＧＢ）ごとにそれぞれ算出される。またポケット判定部５によって、算出されたＷ１、Ｗ２それぞれの、ＲＧＢごとの濃度平均値に基づき、ポケットが、錠剤が供給されていないポケットであるか異種の錠剤が混入されたポケットであるかの判定がなされる。

本実施の形態において、錠剤包装検査プログラムは上述した画像処理部９０の内部に予めインストールされているものとして記載したが、本発明における錠剤包装検査プログラムは記憶媒体に記憶されたものも含まれる。ここで記憶媒体とは、磁気テープ、磁気ディスク（ハードディスクドライブ等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、フラッシュメモリ等、画像処理部９０に対し脱着可能な媒体や、さらにネットワークを介することで伝送可能な媒体等、上述した画像処理部９０におけるコンピュータで読み取りや実行が可能な全ての媒体をいう。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。

１ 画像補正部、２ 検定領域取得部、３ 濃度ヒストグラム算出部、４ 平均値算出部、５ ポケット判定部、１０ プラスチックシート搬送部、２０ 加熱装置、２１ 成形装置、３０ 錠剤充填装置、４０ 蓋シート搬送部、５０ シール装置、６０ 包装シート切り出し部、７０ 取り出し部、８０ ＣＣＤカメラ、９０ 画像処理部、１００ 錠剤包装装置。

Claims (6)

1. 錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートを検査する錠剤包装検査装置であって、
   前記シートを撮像する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像された画像上で、錠剤が供給されていない欠錠ポケットまたは異種の錠剤が混入された異種ポケットのいずれかである異常ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出す領域切出し部と、
   前記第１領域の各画素の濃度値と、前記第２領域の各画素の濃度値とに基づき、前記異常ポケットが、欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかを判定する判定部と、
   を有する錠剤包装検査装置。
2. 請求項１に記載の錠剤包装検査装置において、
   前記判定部は、
   前記第１領域の各画素の濃度値の平均値を、色の要素ごとに算出し、且つ、前記第２領域の各画素の濃度値の平均値を、色の要素ごとに算出する算出部を有し、
   前記算出部によって算出された前記第１領域の濃度値の、色の要素ごとの平均値と、前記第２領域の濃度値の、色の要素ごとの平均値とに基づき、前記異常ポケットが、欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかを判定することを特徴とする錠剤包装検査装置。
3. 請求項２に記載の錠剤包装検査装置において、
   前記算出部は、
   色の要素ごとに、前記第１領域内で同じ濃度値である画素の数を濃度値ごとに導出し、濃度値と導出した画素の数とを対応付けて記憶し、且つ、色の要素ごとに、前記第２領域内で同じ濃度値である画素の数を濃度値ごとに導出し、濃度値と導出した画素の数とを対応付けて記憶する濃度ヒストグラム算出部と、
   前記濃度ヒストグラム算出部によって記憶された第１領域の濃度値と画素数との対応関係に基づき、前記第１領域の濃度値の平均値を色の要素ごとに算出し、且つ、前記第２領域の濃度値と画素数との対応関係に基づき、前記第１領域の濃度値の平均値を色の要素ごとに算出する平均値算出部と、
   を有することを特徴とする錠剤包装検査装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の錠剤包装検査装置において、
   前記判定部は、前記算出部によって算出された前記第１領域の濃度値の、色の要素ごとの平均値と、前記第２領域の濃度値の、色の要素ごとの平均値とに基づき、前記第１領域と前記第２領域との濃度差を示す値を算出し、算出した値と閾値とを比較することで、欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかを判定するポケット判定部を有することを特徴とする錠剤包装検査装置。
5. 錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートを検査する錠剤包装検査方法であって、
   撮像部が、前記シートを撮像し、
   コンピュータが、
   前記撮像部によって撮像された画像上で、錠剤が供給されていない欠錠ポケットまたは異種の錠剤が混入された異種ポケットのいずれかである異常ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出し、
   前記第１領域の各画素の濃度値と、前記第２領域の各画素の濃度値とに基づき、前記ポケットが、欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかを判定する
   錠剤包装検査方法。
6. 錠剤をポケットに供給する処理が行われた後のシートの検査をコンピュータに実行させる錠剤包装検査プログラムであって、
   シートが撮像された画像上で、錠剤が供給されていない欠錠ポケットまたは異種の錠剤が混入された異種ポケットのいずれかである異常ポケットの一部の領域である第１領域と、撮像されたシート内であってポケット以外の一部の領域である第２領域とをそれぞれ切り出し、
   前記第１領域の各画素の濃度値と、前記第２領域の各画素の濃度値とに基づき、前記ポケットが、欠錠ポケットであるか異種ポケットであるかを判定する
   処理をコンピュータに実行させる錠剤包装検査プログラム。

Images