JPH07282219A - 画像認識手段を具えた錠剤検査装置及び錠剤検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬袋内の半透明錠剤の個数を正確に検出す
る。 【構成】 画像認識処理装置3は、一般錠剤の個数を検
出する一般錠剤認識処理部5と半透明錠剤の個数を検出
する半透明錠剤認識処理部6を具える。半透明錠剤検出
処理部6は、半透明錠剤の濃度分布の限界である２つの
しきい値が入力され、半透明錠剤の画素のみを検出した
後、一般錠剤認識処理部同様に、収縮・膨張処理を行な
ってノイズを除去し、画像処理を行なって、錠剤の数を
数える。該錠剤の数量データは、演算制御回路7にて、
一般錠剤認識処理部5からの数量データに加算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬袋内に封入された錠
剤の個数を検出する画像認識手段を有する錠剤検査装置
及び錠剤検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斯種錠剤検査装置には、図４に示すもの
が提案されている。これは、病院や薬局における錠剤包
装業務を自動化するものであり、錠剤包装装置(１)と、
マイクロコンピュータから成る画像認識処理装置(３)を
具える。錠剤包装装置(１)内には、複数種の錠剤が種類
別に収納された錠剤供給ユニット(11)が設けられ、該錠
剤供給ユニット(11)から排出される各種の錠剤は、ベル
トコンベヤ(12)(13)により搬送されて、透明な分包紙(1
4)内に投入された後、ベルトコンベヤ(13)の下方に設け
られた分包機構部(17)によって、一人分毎に封止され
る。

【０００３】また、分包紙(14)の搬送路には、分包紙(1
4)の表面に患者名や用法を印字する印字機構(図示せず)
が配備される。このようにして、得られた分包紙(14)
を、一人分毎に切り離して、図５に示す薬袋(15)が得ら
れる。上記錠剤供給ユニット(11)や分包機構部(17)は、
それらの駆動を指示するコンピュータ(図示せず)により
制御され、使用者がコンピュータに処方せんを入力する
だけで、前記作業は自動的に行なわれる。

【０００４】錠剤包装装置(１)の外方には、以下の画像
認識手段が設けられている。錠剤包装装置(１)から排出
され、帯状に繋がった薬袋(15)は、水平方向に搬送さ
れ、該搬送路の上方に、薬袋(15)の表面を撮影するカメ
ラ(２)が配備されている。また、該搬送路の下方には、
薬袋(15)の裏面を照射する照明具(21)が配備される。カ
メラ(２)からの画像は、マイクロコンピュータ等で構成
される画像認識処理装置(３)に入力される。画像認識処
理装置(３)は、後述するように画素を検出して、薬袋(1
5)に封入されている錠剤(９)の個数を数える。また、画
像認識処理装置(３)には、モニター(４)が接続されてお
り、画像処理の過程が写し出される。尚、照明具(21)
が、薬袋(15)の裏面のみを照射しているのは、薬袋(15)
の上方からも照射すると、薬袋(15)の分包紙(14)表面が
照明を反射して、所謂「てかり」を生じ、錠剤の正しい
撮影ができないからである。

【０００５】画像認識処理装置(３)内で、画像認識処理
を実行する回路ブロック図を図６に示す。先ず、複数の
錠剤を撮像した映像信号の画素を、コンパレータ(50)の
反転入力端に入力する。コンパレータ(50)の非反転入力
端には、錠剤の濃度と、背景の濃度との略中間の濃度を
有するしきい値が入力され、該コンパレータ(50)で所謂
２値化処理を施す。２値化処理とは、濃淡画像の画素の
うち、しきい値以下の濃度を有する画素を“１”とし、
しきい値以上の濃度を有する画素を“０”とする処理
で、例えば特公平２−４９４８号や、特公平１−３０１
８３号に示される公知技術である。照明具(21)が下方か
ら錠剤(９)を照射したときは、カメラ(２)が写す画像
は、図７(a)の斜線部に示す錠剤等により遮光された部
分と、光が薬袋(15)を通過した部分に分けられる。コン
パレータ(50)によって、画像は図７(b)に示すように２
値化される。即ち、原画像にコントラスト変換が施さ
れ、錠剤(９)の輪郭が強調される。該２値画像には、分
包紙(14)に印刷された文字に起因するノイズ(18)が残存
している。

【０００６】その後、２値画像に含まれるノイズ(18)
を、収縮・膨張処理回路(52)によって除去する。収縮処
理とは次に示すものである。収縮処理前の画像状態の例
を図８(a)に、収縮処理後の画素状態を図８(b)に示す。
尚、図８(a)、(b)では画素が“０”である地点を、ドッ
トで示す。先ず画面を画素単位の区画に分割し、画面上
の各画素を検出する。そして、画素が“０”である地点
の上下左右に位置する画素を画面から消す。例えば、図
８(a)に於いては、２行２列目の画素が“１”であるか
ら、図８(b)に於いては、該２行２列目の画素データの
上下左右の画素が消える。膨張処理は、収縮処理とは、
逆に任意の画素の上下左右に位置する地点に、画素がな
い場合に、画素を生じさせる。図８(c)は、図８(b)に示
す画素状態を膨張処理した後の画素状態である(「画像
処理の基本技法」(技術評論社発行)５４頁から５６頁参
照)。このような、収縮・膨張処理を数回施すことで、
ノイズ（１８）は除去される。

【０００７】ノイズ（１８）が除去された後、接点検出
回路(53)にて、２値画像の２つの物体が互いに接触し、
或いは交差する領域の両端に位置する接点、例えば図９
にa点、b点で示す一対の接点を次々と検出する。次に接
点連結回路(54)にて、上記一対の接点を連結し、破線で
示す境界線abを作成する。図９(b)に示すように、分離
回路(55)によって、互いに接触する２つの物体の画像を
境界線で切り離した後、カウント処理回路(56)によって
ラベリング処理を施して、画像に含まれる連結成分の個
数をカウントする。ここで、ラベリング処理とは、任意
の画素の上下左右に、隣接した地点に画素が存在する場
合に、それらの画素群を１つのグループと見做して、ラ
ベルを割り当てる処理である。即ち、同じラベルを有す
るグループの数を計測する。図１２は４連結ラベリング
処理後の画素状態を示し、一点鎖線で囲んだ画素群を個
々のグループとし、各々にラベルを割り当てる(「画像
処理の基本技法」４５頁から４９頁参照)。

【０００８】薬袋(15)内の錠剤(９)の検査に於いては、
錠剤どうしが互いに重なっていることが多い。この様な
場合でも、上記手法により、錠剤相互の重なりを分離
し、正しい個数の検出が可能になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】錠剤には、様々なもの
があり、その中には半透明の錠剤も含まれる。例えば、
アルファロール、エパノール、フルパノンソフトは半透
明のカプセルである(薬業時報社発行「薬の辞典・ピル
ブック93〜94」参照)。これら半透明の錠剤が一般の錠
剤と混在していると、上記画像認識処理手順が正しく行
なえない。その理由を以下に示す。

【００１０】図２は、半透明の錠剤と一般錠剤を、照明
具(21)にて下方から照射したときの、濃度分布を示す。
照明具(21)による薬袋(15)の原画像では、半透明の錠剤
が存在する部分の濃度は、一般の錠剤が存在する部分の
濃度よりも、高い値を示す。即ち、半透明の錠剤と一般
の錠剤とが混在する薬袋(15)の画像を２値化する場合
は、しきい値を高く設定しなければ、半透明の錠剤が２
値化処理により、“０”とされる。

【００１１】しかし、前述のように、分包紙(14)に印字
された文字等により、２値画像にはノイズが残存する。
この場合に、しきい値を高く設定すると、通常のしきい
値では、除去されていた分包紙(14)上の微小なゴミや皺
等もノイズとして感知され、２値化処理により“１”と
される。その結果、文字部分の連結画素数が大きくな
り、収縮・膨張処理では、ノイズの除去ができない。従
って、錠剤の正しい個数の検出ができない。

【００１２】２値化処理の方法として、原画像を幾つか
の小領域に分割し、各領域毎に画素の濃度データのヒス
トグラムをとり、しきい値を各領域毎に設定する、所謂
適応型しきい値法も提案されている(「日経メカニカ
ル」１９８４年７月３０日号２０５〜２０６頁参照)。
しかし、該方法によっても、半透明錠剤の個数を正確に
検出することはできない。なぜなら、原画像が図１０
(a)に示すように、斜線部である一般錠剤の外周と半透
明錠剤の外周とが接し、かつ一般錠剤と半透明錠剤が占
める割合がほぼ等しい領域では、一般錠剤の形状を構成
する画素の数と、半透明錠剤の形状を構成する画素の数
は略等しい。

【００１３】従って、図１1に示す画素の濃度データを
横軸に、画素の数を縦軸に設けたヒストグラムに於い
て、一般錠剤と背景を区別するためには、しきい値は、
一般錠剤の濃度と半透明錠剤の濃度の略中間値となる。
この状態では、半透明錠剤は、背景と同様の濃度と検知
され、２値化画像から消えてしまう。従って、２値化画
像は、半透明錠剤の輪郭が図１０（b）に太実線で示す
ように判定され、正しい曲線や輪郭で構成されず、要素
切り離し処理を正確にできないことがあるからである。
本発明は、半透明の錠剤が薬袋内に含まれている場合に
も、錠剤の個数を正しく計数出来る錠剤検査装置及び方
法を明らかにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決する為の手段】錠剤検査装置は、一般錠剤
の濃度を背景濃度から識別するため十分に低い濃度レベ
ルを有するしきい値と、撮像手段から入力される画素デ
ータの濃度を比較して、錠剤の画素データを検出した
後、該画素データを処理して、薬袋(15)内の一般錠剤の
個数を計測する一般錠剤認識処理手段と、半透明錠剤の
濃度分布の限界である下しきい値と上しきい値からなる
２つのしきい値を設定し、２つのしきい値の中間にある
値を有する画素を検出した後、該画素を処理して、薬袋
(15)内の半透明錠剤の個数を検出する半透明錠剤認識処
理手段とを具え、半透明錠剤認識処理手段と、一般錠剤
認識処理手段の夫々から出力される錠剤の個数データを
加算して、結果を出力する演算制御手段を具えている。

【００１５】

【作用及び効果】錠剤検査装置は、一般錠剤認識処理手
段の他に、半透明錠剤認識処理手段を具え、半透明錠剤
の濃度分布限度である上しきい値と下しきい値からなる
２つのしきい値を設定し、２つのしきい値の間の値を有
する画素を検出した後、該画素を処理して、薬袋(15)内
の半透明錠剤の個数を検出する。この後、一般錠剤認識
処理手段により検出された一般錠剤の個数との合計を、
演算制御手段にて計算する。従って、薬袋(15)内に半透
明の錠剤が、一般錠剤と一緒に封入されていても、錠剤
の個数を正確に検出できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。尚、錠剤包装装置(１)内の機構及び画像認
識処理装置(３)とモニター(４)の接続等は、従来と同様
であるので、記載を省略する。図１は画像認識処理装置
(３)の回路ブロック図である。画像認識処理装置(３)
は、内部に一般錠剤認識処理部(５)と半透明錠剤認識処
理部(６)とを備える。カメラ(２)の画像信号が入力され
る入力端子(30)は、両処理部(５)(６)の入力側に接続
し、両処理部(５)(６)の出力側は、演算制御回路(７)に
接続する。演算制御回路(７)の出力側は、画像認識処理
装置(３)の出力端子(31)に接続する。

【００１７】一般錠剤認識処理部(５)の構成は、図３に
示すように、従来の画像処理認識装置と同じである。即
ち、一般錠剤認識処理部(５)は、一般の錠剤を数量検査
するものであり、コンパレータ(50)の非反転入力端に与
えられるしきい値には、背景と一般錠剤のみを区別可能
な、充分低い値を設定する。これにより、一般錠剤認識
処理部(５)から出力される画像信号には、半透明の錠剤
の画像は現れず、一般の錠剤と半透明の錠剤とが混在し
た薬袋(15)の検査に於いても、一般の錠剤の数量のみを
検出する。収縮・膨張回路(52)からカウント処理回路(5
6)までは、全て図６に示す従来の処理と同じであるか
ら、その説明を省略する。

【００１８】半透明錠剤認識処理部(６)内には、図３に
示すように、２つのコンパレータ(80)(81)とアンドゲー
ト(82)を有するウィンドウコンパレータ(８)に収縮・膨
張回路(62)が接続される。各コンパレータ(80)(81)の出
力端は、アンドゲート(82)の入力端に接続される。収縮
・膨張処理回路(62)には、一般錠剤認識処理部(５)と同
様に、接点検出回路(63)、接点連結回路(64)、分離回路
(65)、カウント処理回路(66)が順に接続する。収縮・膨
張処理回路(62)からカウント処理回路(66)までの処理
は、一般錠剤認識処理部(５)の収縮・膨張回路(52)から
カウント処理回路(56)までの処理と同じである。ウィン
ドウコンパレータ(８)には、図２に示す下しきい値と上
しきい値が入力される。下しきい値及び上しきい値と
は、夫々半透明の錠剤の濃度分布に於いて、下限値と上
限値を示し、何れも一般錠剤の濃度を識別するしきい値
よりは、高い値を示す。

【００１９】ウィンドウコンパレータ(８)の一方のコン
パレータ(80)には、非反転入力端に映像信号が、反転入
力端に下しきい値が夫々入力される。それ故、映像信号
の画素の濃度が、下しきい値より高いときは、コンパレ
ータ(80)から“１”が出力され、逆に下しきい値より低
いときは、“０”が出力される。他方のコンパレータ(8
1)には、非反転入力端に上しきい値が、反転入力端に下
しきい値が夫々入力される。映像信号の画素の濃度が、
上しきい値より低いときは、コンパレータ(81)から
“１”が出力され、逆に上しきい値より高いときは、
“０”が出力される。アンドゲート(82)は公知のよう
に、両コンパレータ(80)(81)からの出力が、ともに
“１”でなければ、“１”を出力しない。即ち、映像信
号の画素の濃度が、両しきい値の間の値に限り、ウィン
ドウコンパレータ(８)は“１”を出力する。例えば、一
般錠剤の画素が、ウィンドウコンパレータ(８)に入力さ
れると、各コンパレータ(80)(81)からは、ともに“０”
が出力されるので、半透明錠剤認識処理部(６)では、一
般錠剤の画素は検出されない。このようにして、半透明
錠剤の映像信号の画素のみが検出される。

【００２０】ウィンドウコンパレータ(８)からの出力
は、前記のように、収縮・膨張回路(62)により収縮・膨
張処理が成され、接点検出回路(63)により接点検出され
た後、接点連結回路(64)により接点間が連結され、分離
回路(65)により要素毎に分離される。カウント処理回路
(66)により、ラベリング処理を施した後に、半透明の錠
剤の個数が検出され、この半透明錠剤の数量データが演
算制御回路(７)に向けて出力される。演算制御回路(７)
には、半透明錠剤の数量データの他に、一般錠剤認識処
理部(５)からの数量データ及び映像信号が入力され、両
数量データが加算される。該加算されたデータが、本来
薬袋(15)に封入されているべき錠剤の数量と異なるとき
は、例えば警告音を発する等して、その旨を使用者に知
らせる。演算制御回路(７)から出力された映像信号は、
出力端子(31)を介してモニター(４)に入力される。

【００２１】錠剤検査装置は、一般錠剤認識処理部(５)
と半透明錠剤認識処理部(６)を設けて、一般錠剤の個数
検出と、半透明錠剤の個数検出を別個に行ない、両検出
データを加算して、薬袋(15)内の錠剤を検出している。
従って、薬袋(15)内に半透明の錠剤が含まれているとき
にも、たとえ半透明錠剤と一般錠剤とが一部重なり合っ
た状態においても、錠剤の個数を正確に検出できる。
尚、ウィンドウコンパレータ(８)に入力される２つのし
きい値は、予め設定されているとしたが、検査前に、検
査対象となる半透明の錠剤の濃度データを入手し、装置
使用時に装置に入力してもよい。

【００２２】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】錠剤検査装置の回路ブロック図である。

【図２】画素の濃度値と、各濃度値を有する画素の数の
関係を表わしたグラフである。

【図３】一般錠剤認識処理部と半透明錠剤認識処理部の
内部を示すブロック図である。

【図４】本発明及び従来の錠剤検査装置の構成を示す斜
視図である。

【図５】薬袋の斜視図である。

【図６】従来の画像認識処理装置の回路ブロック図であ
る。

【図７】(a)は２値化処理前の画像、(b)は２値化処理後
の画像である。

【図８】(a)は収縮・膨張処理前の画像、(b)は収縮処理
後の画像、(c)は膨張処理後の画像を示す図である。

【図９】(a)は接点検出し、接点連結後の画像、(b)は各
要素分離後の画像を示す図である。

【図１０】(a)は適応型しきい値法を用いた場合の、１
つの領域に於ける一般錠剤と半透明錠剤の接した状態を
示す図、(b)は同上の２値化処理後の図である。

【図１１】図１０に於ける１つの領域内の、画素の濃度
値と、各濃度値を有する画素の数の関係を表わしたグラ
フである。

【図１２】ラベリング処理後の画素の状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

(９) 錠剤 (15) 薬袋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １以上の錠剤(９)が封入された光透過性
   の薬袋(15)を撮影する撮像手段と、一般錠剤の濃度を背
   景濃度から識別するため十分に低い濃度レベルであるし
   きい値と、撮像手段から入力される画素の濃度レベルを
   比較して、錠剤(９)の画素を検出した後、該画素を処理
   して、薬袋(15)内の一般錠剤の個数を計測する一般錠剤
   認識処理手段を備えた錠剤検査装置に於いて、 半透明錠剤の濃度分布の限界である下しきい値と上しき
   い値からなる２つのしきい値を設定し、２つのしきい値
   の間の値を有する画素を検出した後、該画素を処理し
   て、薬袋(15)内の半透明錠剤の個数を検出する半透明錠
   剤認識処理手段と、 半透明錠剤認識処理手段と、一般錠剤認識処理手段との
   夫々から出力される錠剤の個数データを加算して、結果
   を出力する演算制御手段を具えたことを特徴とする錠剤
   検査装置。
2. 【請求項２】 所定の濃度レベルであるしきい値と、撮
   像手段から入力される画素の濃度レベルを比較して、錠
   剤の画素を検出した後、該画素を処理して、薬袋(15)内
   の一般錠剤の個数データを出力するとともに、半透明錠
   剤の濃度分布限度である２つのしきい値を設定し、２つ
   のしきい値の間の値を有する画素を検出した後、該画素
   を処理して、薬袋(15)内の半透明錠剤の個数データをも
   出力し、両個数データを加算して薬袋(15)内の全部の錠
   剤の個数を計測する錠剤検査方法。