WO2013008392A1

WO2013008392A1 - 錠剤検査装置及び錠剤検査方法

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Publication number: WO2013008392A1
Application number: PCT/JP2012/003962
Authority: WO
Inventors: 貴頌谷本; 山下　仁; 後藤　誠; 松川　善彦
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-01-17
Also published as: US20130188038A1; JP5414917B2; JPWO2013008392A1; CN103492862A; EP2733480A1

Abstract

　錠剤検査装置（１１）は、光を透過する薬剤である半透明錠剤が封入された薬包体（２１）に平行光を照射する照明部（１３）と、平行光が照射された薬包体（２１）を撮像することにより当該薬包体（２１）の透過画像を取得するカメラ部（１２）と、透過画像において中心部よりも周縁部の明度が低い領域を半透明錠剤の領域として検出する画像処理部（１５）とを備える。

Description

錠剤検査装置及び錠剤検査方法

　本発明は、薬包体に封入された錠剤を検査する錠剤検査装置及び錠剤検査方法に関する。

　病院施設又は薬局などでは、処方箋に対して正確な調剤作業を行う必要がある。そのために、病院施設又は薬局などでは、調剤作業の後に、調剤の検査が行なわれている。この調剤作業として、まず、錠剤分包機が、複数の種類の錠剤を薬包体に包む分包作業を行なう。薬包体は、薬袋の一例である。そして、調剤の検査として、錠剤検査装置が、その薬包体を撮影して得た画像を２値化した後、２値化された画像の中にある錠剤個数を計数することにより、錠剤検査を行なう。

　錠剤には様々な種類がある。例えば、錠剤には、光を通す半透明錠剤、及び光を遮断する不透明錠剤が含まれる。また、薬包体は、一般的に透明なフィルムで構成される。このため、半透明錠剤及び不透明錠剤を含む薬包体の画像においては、半透明錠剤の像と背景であるフィルムの像との区別が困難である。この画像の１つの閾値を用いて２値化すると、不透明錠剤の像は検出できるが、半透明錠剤の像と背景であるフィルムの像とを区別することができず、半透明錠剤を検出できない場合がある。すなわち、錠剤検査装置は、正確に錠剤個数を計数できない場合がある。そこで、半透明錠剤と不透明錠剤を包んだ薬包体の錠剤検査を行なう錠剤検査装置が、特許文献１で提案されている。

　図１８は、特許文献１の錠剤検査装置の要部の回路ブロック図である。図１９は、特許文献１において、画像の明度と、各明度を有する画素数との関係を表したグラフを示す図である。

　図１８に示すように、特許文献１の錠剤検査装置は、錠剤が封入された薬包体に光を照射する照明具（図示せず）と、錠剤が封入された薬包体を撮影する撮影部（図示せず）と、撮影部より出力された画像より薬包体の不透明錠剤の個数を計数する不透明錠剤認識部５と、撮影部より出力された画像より薬包体の半透明錠剤を計数する半透明錠剤認識部６と、演算制御回路７とを有する。

　不透明錠剤及び半透明錠剤に対して下方より照明具からの光を照射したときの画像において、薬包体は下方からの照明光を透過するため、薬包体の像である背景の明度は高い。これは、薬包体が、透明なフィルムおよび印字用の白色の帯で構成されているためである。また、不透明錠剤は光を透過しないため、不透明錠剤の像の明度は低い。一方、半透明錠剤はある程度の光を透過するため、半透明錠剤の像の明度は、不透明錠剤の像の明度よりも高い。そこで、特許文献１の不透明錠剤認識部５は、図１９に示すように、画像において、不透明錠剤のしきい値を、半透明錠剤の像の明度分布と不透明錠剤の像の明度分布との間に設定する。そして、不透明錠剤のしきい値より低い明度の画素を不透明錠剤の像として検出することで、不透明錠剤を計数する。

　また、半透明錠剤の像の明度分布は、背景の明度分布よりも低い場合が多い。そこで、特許文献１の半透明錠剤認識部６は、図１９に示すように、半透明錠剤の像の明度分布と不透明錠剤の像の明度分布との間に下しきい値を設定し、不透明錠剤の像の明度分布と背景の明度分布との間に上しきい値を設定する。そして、上しきい値と下しきい値の間の明度を示す画素を半透明錠剤の像として検出することで、半透明錠剤を計数する。

　特許文献１の演算制御回路７は、不透明錠剤認識部５及び半透明錠剤認識部６で計数された錠剤の個数データを加算して、薬包体内の全ての錠剤の個数を出力する。

　このような錠剤検査装置を用いることで、半透明錠剤を含んだ薬包体の錠剤検査を行なうことができる。

　また、特許文献２には、透明な薬剤に対して透過照明を行った場合、光の屈折により、薬剤の中央部が明るくなり外周部のみが暗くなったシルエットが観察されることが開示されている。

　また、特許文献３には、分包された袋の上面に対して平行光線を照射した状態で、上方のカメラからカラー撮影すると共に、袋内の薬剤のシルエットを下方のカメラにて撮影するものが開示されている。

特開平７－２８２２１９号公報特開２００４－２３４１３２号公報特開２００８－１８２３０号公報

　しかしながら、半透明錠剤には、その種類によって透過度のバラつきがある。すなわち、半透明錠剤の像の明度は、その種類によって異なる。そのため、半透明錠剤の種類によっては、半透明錠剤の像の明度分布が背景の明度分布と部分的に重複するものがある。そのような半透明錠剤の像は、図１９に示す上しきい値で背景と切り分けることができないため、半透明錠剤認識部６で半透明錠剤を検出することができず、正確な錠剤検査を行なうことができない。

　ここで、特許文献２に開示された透明錠剤の中央部が明るくなる現象を利用したとしても、特許文献１の場合と同様に、半透明錠剤の種類によっては、半透明錠剤の像の明度分布が背景の明度分布と部分的に重複してしまう。このため、特許文献２に開示された現象を利用しても、半透明錠剤を検出することができない場合があり、正確な錠剤検査を行うことができない。

　本発明は、上記従来の課題を解決するために、半透明錠剤を包んだ薬包体の検査を行なうことが可能な、錠剤検査装置および錠剤検査方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る錠剤検査装置は、光を透過する薬剤である半透明錠剤が封入された薬包体に平行光を照射する照明部と、前記平行光が照射された前記薬包体を撮像することにより前記薬包体の透過画像を取得する撮像部と、前記透過画像において、中心部よりも周縁部の明度が低い領域を前記半透明錠剤の領域として検出する画像処理部と、を備える。

　本発明によると、半透明錠剤を包んだ薬包体の検査を行なうことが可能な、錠剤検査装置および錠剤検査方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる錠剤検査装置の概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる錠剤検査装置の平行光変換部の斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる薬包体の平面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかるカメラ部で撮影された薬包体の透過画像を模式的に示す図である。図５は、本発明の実施の形態１にかかるカメラ部で実際に撮影された薬包体の透過画像を示す図である。図６は、拡散光が照射された薬包体の透過画像を模式的に示す図である。図７は、拡散光が照射された薬包体の実際の透過画像を示す図である。図８は、半透明錠剤の拡散光の透過の様子を示す概念図である。図９は、本発明の実施の形態１にかかる半透明錠剤の平行光の透過の様子を示す概念図である。図１０は、本発明の実施の形態１にかかる照明部から照射される平行光を説明するための図である。図１１は、本発明の実施の形態１にかかる錠剤検査装置を用いた錠剤検査方法を示すフローチャートである。図１２は、本発明の実施の形態２にかかるカメラ部と載置台との位置関係を示す概略図である。図１３は、本発明の実施の形態２にかかる薬包体及び載置台の平面図である。図１４は、本発明の実施の形態２にかかるカメラ部で撮影された薬包体の透過画像を示す図である。図１５は、本発明の実施の形態２にかかる半透明錠剤を透過する平行光を説明するための概念図である。図１６は、本発明の実施の形態２にかかるカメラ部と載置台との他の位置関係を示す概略図である。図１７は、本発明の実施の形態３にかかる薬包体の平面図である。図１８は、特許文献１の錠剤検査装置の要部の回路ブロック図である。図１９は、特許文献１において、画像の明度と、各明度を有する画素数との関係を表したグラフを示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる錠剤検査装置１１の概略構成図である。図２は、本実施の形態１にかかる錠剤検査装置１１の平行光変換部２２の斜視図である。

　錠剤検査装置１１は、薬包体２１に対して、処方箋通りに適切な錠剤が包まれているか否かの検査作業を行う装置である。なお、薬包体２１は、図示しない錠剤分包機が、処方箋に従って錠剤を包んだものである。錠剤検査装置１１は、検査作業を行うために、取得した薬包体２１の画像に基づいて錠剤を計数し、計数した個数と処方箋に記された錠剤の個数とを照合し、薬包体２１に錠剤が適切に封入されているか否かを判定する。

　薬包体２１は、光を遮断する不透明錠剤及び一定の透過度で光を通す半透明錠剤が封入された袋である。薬包体２１は、さまざまな種類があるが、本実施の形態１にかかる薬包体２１は、光を通す透明フィルムより構成される。

　半透明錠剤は、薬液を透明膜で包んだ薬剤である。よって、光の透過の程度は、その薬液の透過の程度によって異なる。また、半透明錠剤は、薬液を包んだものであるために、丸みを帯びた形状をしている。

　不透明錠剤は、光を遮断する錠剤である。一般的な錠剤の多くは、不透明錠剤である。

　本実施の形態の錠剤検査装置１１は、撮像部の一例としてのカメラ部１２と、照明部１３と、載置台１４と、画像処理部１５と、表示部１７と、制御部１８とを有する。制御部１８は、カメラ部１２、照明部１３、載置台１４、画像処理部１５及び表示部１７の各動作を制御する。

　カメラ部１２は、画像素子（図示せず）とレンズ（図示せず）を有する。カメラ部１２は、載置台１４の透明板２５の位置において平行光が照射された薬包体２１を撮像することにより、薬包体２１の透過画像を取得する。この透過画像は、得られる周縁部の明度が低い半透明錠剤の像を含む。カメラ部１２は、薬包体２１を載置する載置台１４の載置面に対向した位置であり、かつ照明部１３の真上の位置に設置される。カメラ部１２は、平行光により載置面の下方より照らされた薬包体２１を上方より撮影し、薬包体２１の透過画像を取得する。

　照明部１３は、半透明錠剤及び不透明錠剤を封入した薬包体２１に平行光を照射する。照明部１３は、平行光を照射するために、拡散光を平行光へ変換する平行光変換部２２と、拡散光を発光する発光部２３とを有する。発光部２３は、内部でＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光させる構造を有する。

　平行光変換部２２は、拡散光を平行光に変換する部材である。図２に示すように、平行光変換部２２は、積層体２２ｃ及び２２ｄにより形成される。積層体２２ｃ及び２２ｄは、それぞれ、可視光を透過する透過帯２２ａと可視光を吸収する吸収帯２２ｂとを交互に積層したものである。ここで、積層体２２ｃと積層体２２ｄは、積層体２２ｃの透過帯２２ａと吸収帯２２ｂの積層方向と、積層体２２ｄの透過帯２２ａと吸収帯２２ｂの積層方向とが、直交する関係になるように、重ねられている。平行光変換部２２は、照明部１３より照射される光のうち、所定の入射角で入射する光３３のみを透過して、それ以外の入射角で入射する光を吸収する。平行光変換部２２が所定の入射角の光３３しか通さないために、平行光変換部２２から放射する光３３は、平行光となる。なお、平行光変換部２２により拡散光から変換された平行光は、照射角が同一の光ではなく、照射角に少しだけバラツキを持つ。また、本実施の形態１における平行光変換部２２としては、ルーバーフィルムを用いている。

　載置台１４は、薬包体２１を載置する載置面の端部に設けられたガイド部２４と、照明部１３の光を通す透明板２５とを有する。ガイド部２４は、内部に駆動ローラとガイドローラ（図示せず）を有する。駆動ローラとガイドローラの間に薬包体２１の端が挟まれた状態で駆動ローラが回転することで、薬包体２１がガイド部２４に沿って移動させられる。また、載置台１４は、カメラ部１２及び照明部１３の間に配置される。

　画像処理部１５は、半透明錠剤に平行光を照射すると半透明錠剤の像の周縁部の明度が低くなる性質を利用して、薬包体２１の透過画像から、半透明錠剤の像の輪郭を検出する。画像処理部１５は、カメラ部１２で薬包体２１の透過画像を取得した後、薬包体２１の透過画像２６に含まれる半透明錠剤の像５２を検出すると共に、薬包体２１の透過画像２６に含まれる不透明錠剤の像５１を検出する。そして、画像処理部１５は、検出された半透明錠剤の錠剤数および不透明錠剤の錠剤数との和と処方箋の錠剤数とを比較して、適切な錠剤数が薬包体２１にあるか否を判定する。画像処理部１５は、この判定の結果に基づいて錠剤数の検査を行なう。

　表示部１７は、画像処理部１５に接続されることで、画像処理部１５で検出された錠剤の像を表示する。よって、検査者は、表示部１７を用いて目視で検査することもできる。

　錠剤検査装置１１は、このような方法で錠剤の検査を行なう。錠剤検査装置１１が行う錠剤数の検査の詳細については、図１１のフローチャートを用いて後述する。

　次に、カメラ部１２で取得された薬包体２１の透過画像を用いて、半透明錠剤を正確に検出できる理由について説明する。

　図３は、本実施の形態１にかかる薬包体２１の平面図である。図４は、本実施の形態１にかかるカメラ部１２で撮影された薬包体２１の透過画像２６を模式的に示す図である。図５は、本実施の形態１にかかるカメラ部１２で実際に撮影された薬包体２１の透過画像２６を示す図である。

　図３に示すように、不透明錠剤３１と半透明錠剤３２は、薬包体２１に包まれている。錠剤検査装置１１は、カメラ部１２で薬包体２１の透過画像２６を取得する。平行光を照射しながらカメラ部１２で薬包体２１を撮影して得た透過画像２６は、図４及び図５に示すように、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２とを含む。不透明錠剤３１は光を遮断するために、カメラ部１２で取得される透過画像２６中の不透明錠剤の像５１は、全体の明度が低くなる。一方、透過画像２６中の半透明錠剤の像５２は、周縁部の明度が低く、中心部の明度が高くなる。

　次に、透過画像を撮像する際に拡散光を用いた従来の例と、平行光を用いた本実施の形態の例とを比較し、平行光を用いることで周縁部の明度が低い半透明錠剤の像５２が生成される理由について説明する。

　図６は、拡散光が照射された従来の薬包体２１の透過画像２７を模式的に示す図である。図７は、拡散光が照射された薬包体２１の実際の透過画像２７を示す図である。図８及び図９は、カメラ部１２で受光することのできる光の中で、半透明錠剤３２を透過する光を説明するための図である。図８は、照明として拡散光を用いた、半透明錠剤３２の光の透過の様子を示す概念図であり、図９は、照明として平行光を用いた、半透明錠剤３２の光の透過の様子を示す概念図である。図８は、従来の例を示す図であり、図９は、本発明の実施の形態１の例を示す図である。

　図６及び図７に示すように、拡散光を照射した薬包体２１の透過画像２７において、不透明錠剤の像５３は明瞭に写っている。しかし、背景である薬包体２１の透明フィルムの像は光を透過し、半透明錠剤の像５４も錠剤の透過度によっては同様に光を透過する。そのため、図６及び図７の拡散光を用いた場合は、背景と半透明錠剤の像５４の明度が同程度になる。よって、撮像画像に２値化やエッジ抽出等の処理を行っても、半透明錠剤の像５４の周縁部のみを若干抽出できる程度でしかなく、背景との明確な切り分けが難しい。このような場合、撮像画像の２値化による閾値の調整は難しく、また、半透明錠剤の像５４の輪郭が途切れてしまうことも多い。さらに、その他のノイズの除去処理のために撮像画像に平滑化処理を施すことで、ノイズと同様に半透明錠剤の像５４の輪郭が除去されてしまう。このため、図８に示す従来の例では、正確に半透明錠剤３２を検出することができない。なお、ここで、背景とは、撮像画像において錠剤が存在しない領域の像を示し、透明フィルムのみを光が透過する領域の像のことである。

　そこで、本実施の形態では、図４及び図５に示すように、半透明錠剤の像５２の周縁部の明度を低くして、明瞭に背景となる薬包体２１の透明フィルムと区別するために、薬包体２１を照らす光を拡散光でなく平行光としている。

　図８及び図９に示すように、半透明錠剤３２は丸みを帯びた錠剤である。そのため、半透明錠剤３２がレンズの役割となり、半透明錠剤３２の周縁部を通る光は屈折し、中心部を通る光は直進する。

　図８に示す従来の構成において、カメラ部１２で受光することのできる光は、線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇに代表される線に沿って進むものである。従来の例では、半透明錠剤３２の中心部を通る光は直線的に線３５ｄに沿って進み、線３５ｃ、３５ｂ、３５ａのように、周縁部に近くなる程、半透明錠剤３２での屈折が大きくなる。従来のように半透明錠剤３２に照射される光が拡散光であると、光の照射角が様々である。このため、従来の例では、線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇに示すどの光の照射角であっても、照射された光はカメラ部１２に届く。なお、従来の例においてカメラ部１２で受光する光は、カメラ部１２の中心部より周縁部に広がるにつれて傾きが大きくなっているが、これは、カメラ部１２の画像素子がレンズを介して半透明錠剤３２の像を撮像するためである。よって、図８に示す従来の構成では、本実施の形態で目的とする半透明錠剤３２を示す明度の低い画素は生成されない。つまり、従来の例では、図６及び図７に示すように、カメラ部１２で取得される透過画像２７に、半透明錠剤３２の輪郭は明瞭に写らない。

　一方、図９に示す本実施の形態の構成において、照明部１３より照射される平行光である光３３は、照射角のバラツキが小さい。このため、本実施の形態の例では、光を透過することのできない箇所が、半透明錠剤３２に生じる。本実施の形態の例では、線３５ｄのような平行光の照射角に近い角度の光は、カメラ部１２に到達する。しかし、本実施の形態において、平行光変換部２２より照射される照射光である光３３は、一方向の光である。このため、本実施の形態の例では、線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｅ、３５ｆ、３５ｇのように平行光の光軸に対して異なる角度の光の光量は弱い。このため、本実施の形態の例では、半透明錠剤の像５２の周縁部の明度が低くなる。つまり、図９に示す本実施の形態の構成によると、半透明錠剤の像５２の中心部の明度が高く、周縁部の明度が低い透過画像２６が得られる。このため、図４及び図５に示すように、カメラ部１２で取得される透過画像２６には、半透明錠剤の像５２の輪郭が明瞭に写る。

　図１０は、本発明の実施の形態１にかかる照明部１３から照射される平行光を説明する図である。図１０に示すように、照明部１３から照射される平行光のうち、薬包体２１のみを透過する光（線３６ａ、３６ｇ）は屈折を起こさないため直進するが、半透明錠剤３２を透過する光（線３６ｂ～３６ｆ）は大きく屈折を起こす。特に半透明錠剤３２の周縁部では光が顕著に屈折するために、カメラ部１２へ光が到達せず、半透明錠剤の像５２の周縁部の明度が低下する。一方、半透明錠剤３２の中心部付近では光の屈折量が少ないため、カメラ部１２がその光を受光して、半透明錠剤の像５２の中心部付近の明度が高くなる。

　ここで、屈折率は半透明錠剤３２の曲率によって決まるため、半透明錠剤３２の光の透過度とは関係なく半透明錠剤の像５２の周縁部の明度は低くなる。平行光により半透明錠剤の像５２の周縁部の明度が低くなる性質を利用することで、本実施の形態の錠剤検査装置１１は、透過画像２６中で半透明錠剤の像５２を背景と明確に切り分け、半透明錠剤の像５２の領域を正確に検出することができる。

　よって、図４及び図５に示すように平行光を照射して得られた本実施の形態の透過画像２６によると、不透明錠剤の像５１の輪郭が明瞭であると共に、半透明錠剤の像５２の周縁部の輪郭も明瞭である。よって、画像処理部１５は、透過画像２６より不透明錠剤の像５１及び半透明錠剤の像５２の輪郭を容易に検出することができる。本実施の形態１において、半透明錠剤３２の検出は、透過画像２６に対して半透明錠剤の像５２のサンプル画像とのパターンマッチングにより行なわれ、検出された半透明錠剤３２の錠剤数が算出される処理である。

　また、不透明錠剤３１と半透明錠剤３２の透過度の違いから、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２の画像が異なるため、本実施の形態は、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２とを、明確に区別することが可能である。つまり、画像処理部１５は、透過画像２６において検出された錠剤の像の中で、錠剤の像の中心部に明度の高い画素があるものを半透明錠剤の像５２として検出する。

　また、画像処理部１５は、サンプル画像とのパターンマッチングを行なう前に、透過画像２６に対して極値による細線化及びエッジ抽出を行い、透過画像２６より半透明錠剤の像５２の輪郭を検出する処理を行っている。このように、透過画像２６に対して極値による細線化及びエッジ抽出を行うことで、ノイズを除去して、錠剤の像の輪郭を明瞭にすることができる。ここで、上述のとおり、半透明錠剤の像５２は、明度が低い一定の幅の周縁部を有する。しかし、錠剤の姿勢及びカメラ部１２からの相対位置によってカメラ部１２へ到達する光の屈折率が変わるため、同種の錠剤の像であっても、明度の低い周縁部の幅が変動する。半透明錠剤の像５２の中心部から周縁部にかけての屈折率は段階的に変わっていくため、半透明錠剤の像５２の周縁部の明度は中心部より段階的に変化する。ただし、半透明錠剤の像５２の最も外側については、明度が極端に変化することを利用して、微分処理によるエッジ抽出の際に変化量の大きい極値のみを残す細線化を行うことで、最も外側の周縁部のみを残すことが可能となる。最も外側の周縁部、すなわち半透明錠剤の像５２の輪郭の大きさは、各錠剤の大きさにより決定される。このため、エッジ画像において、錠剤の位置や姿勢によって影響されない安定したパターンマッチング処理が可能となる。

　次に、上述した錠剤検査装置１１を用いた錠剤検査方法について説明する。

　図１１は、本実施の形態１にかかる錠剤検査装置１１を用いた錠剤検査方法を示すフローチャートである。

　まず、照明部１３の発光部２３が拡散光を発光し、平行光変換部２２によって拡散光が平行光に変換される。カメラ部１２は、変換された平行光である光３３が照射された、半透明錠剤３２を含む薬包体２１を撮像することにより、周縁部の明度が低い半透明錠剤の像５２を含む透過画像２６を取得する（ステップＳ０１）。ここで透過画像２６は、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２を含む。

　次に、画像処理部１５は、透過画像２６より半透明錠剤の像５２の検出を行なう。不透明錠剤の像５１及び半透明錠剤の像５２の輪郭を明瞭にするために、画像処理部１５は、透過画像２６に、ｃａｎｎｙ法によるエッジ抽出処理及び極値による細線化処理を施す（ステップＳ０２）。

　画像処理部１５は、ステップＳ０２でエッジ抽出処理及び細線化処理を施すことにより得られたエッジ画像と、半透明錠剤の像５２のサンプル画像とのパターンマッチングにより、半透明錠剤の像５２を検出する。画像処理部１５は、検出された半透明錠剤の像５２の個数を、半透明錠剤３２の錠剤数として算出する（ステップＳ０３）。

　ここで、半透明錠剤の像５２の詳細な検出方法について説明する。画像処理部１５は、処方箋に記された半透明錠剤３２のサンプル画像より、半透明錠剤の像５２の輪郭のみのサンプル画像を作成する。ここで、半透明錠剤３２のサンプル画像は、画像処理部１５が予め記憶していても良いし、外部から取得しても良い。画像処理部１５は、作成したサンプル画像と類似する画像を、薬包体２１の透過画像２６のエッジ画像中から、パターンマッチングにより抽出することにより、半透明錠剤の像５２の候補を検出する。透過画像２６よりパターンマッチングによって半透明錠剤の像５２を検出しようとすると、周縁部の形状が似た不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２とがある場合に、不透明錠剤の像５１を半透明錠剤の像５２として検出してしまうことがある。そこで、正確に半透明錠剤の像５２を検出することができるように、画像処理部１５は、半透明錠剤の像５２の候補の中から、中心部に明度の高い画素があるものを半透明錠剤の像５２として検出する。例えば、半透明錠剤の像５２の候補の周縁部の平均明度と中心部の平均明度との差が所定の明度差閾値以上であれば、その候補は、半透明錠剤の像５２であると判断することができる。

　ステップＳ０１からステップＳ０３により、薬包体２１に包まれた半透明錠剤３２を正確に算出することができる。

　次に、画像処理部１５は、不透明錠剤の像５１の検出を行なう。まず、画像処理部１５は、薬包体２１の透過画像２６より、半透明錠剤の像５２を除去する（ステップＳ０４）。画像処理部１５は、半透明錠剤の像５２を除去した透過画像２６に対して、２値化処理を施す（ステップＳ０５）。画像処理部１５は、２値化処理が施された透過画像２６より、不透明錠剤３１の錠剤数を算出する。２値化処理が施された薬包体２１の透過画像２６には、不透明錠剤の像５１が残るため、算出された錠剤数は不透明錠剤３１の錠剤数となる（ステップＳ０６）。なお、不透明錠剤３１の錠剤数の算出処理は、これに限定されるものではない。例えば、画像処理部１５は、２値化された透過画像２６から、領域とコーナーとを検出した後、領域数及びコーナー数から不透明錠剤３１の錠剤数を求めても良い。また、画像処理部１５は、２値化された透過画像２６と、２値化された不透明錠剤の像５１のサンプル画像とのパターンマッチングを行うことにより、不透明錠剤の像５１を検出し、不透明錠剤３１の錠剤数を求めても良い。ここで、不透明錠剤の像５１のサンプル画像は、画像処理部１５が予め記憶していても良いし、外部から取得しても良い。さらに、画像処理部１５は、多値画像である透過画像２６と、多値画像である不透明錠剤の像５１のサンプル画像とのパターンマッチングを行うことにより、不透明錠剤の像５１を検出し、不透明錠剤３１の錠剤数を求めても良い。この場合には、ステップＳ０５の二値化処理は行う必要がない。

　次に、画像処理部１５は、ステップＳ０３で算出された半透明錠剤３２の錠剤数と、ステップＳ０６で算出された不透明錠剤３１の錠剤数との和と、処方箋に示される錠剤数とを比較して、適切な錠剤数が薬包体２１にあるか否を判定して、錠剤数のチェックを行う（ステップＳ０７）。ここで、画像処理部１５は、処方箋に示される錠剤数を記憶していても良いし、外部から取得しても良い。ステップＳ０１からステップＳ０７により、錠剤検査装置１１は、薬包体２１に包まれた錠剤数が適切か否かをチェックすることができる。

　このようにして、錠剤検査装置１１は、半透明錠剤３２の光の透過度に関係なく半透明錠剤３２の錠剤数の検査を行なうことができる。

　なお、上述した錠剤検査装置１１では、薬包体２１に平行光を照射するために、平行光変換部２２と発光部２３とを組み合わせて照明部１３を形成している。ただし、これは一例であって、例えば透明板２５をルーバーフィルムとして、透明板２５と発光部２３とを組み合わせて照明部としてもよい。また、平行光変換部２２はルーバーフィルム以外にも、ハニカムボードを使用してもよい。また、平行光変換部２２を用いず、薬包体２１から１ｍ以上離れて発光部２３から平行光を照らす構成でもよい。また、光源を点光源として、凸面鏡による反射、フレネルレンズや凸レンズによる屈折を利用して、平行光に変換してもよい。

　図４及び図５に示すように、本実施の形態における錠剤検査装置１１を用いると、半透明錠剤の像５２には、必ず中心部に明度の高い画素が存在する。そのために、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２のサンプル画像の形状とが同じ形状であったとしても、錠剤の中心部に明度の高い画素が存在しなければ、錠剤検査装置１１は、錠剤を不透明錠剤の像５１として判定することができる。一方、錠剤の中心部に明度の高い画素が存在すると半透明錠剤の像５２として判定することができる。

　このようにすることで、錠剤検査装置１１は、不透明錠剤の像５１と半透明錠剤の像５２とを区別して検出することができる。

　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２にかかる錠剤検査装置について説明する。本実施の形態２にかかる錠剤検査装置の構成は、実施の形態１と同じである。ただし、本実施の形態２にかかる錠剤検査装置では、カメラ部１２の配置が実施の形態１とは異なる。

　図１２は、本発明の実施の形態２にかかるカメラ部１２と載置台１４との位置関係を示す概略図である。図１３は、本実施の形態２にかかる薬包体２１及び載置台１４の平面図である。図１４は、本実施の形態２にかかるカメラ部１２で撮影された薬包体の透過画像４６を示す図である。

　以下、本実施の形態２が実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

　図１２、図１３に示すように、本実施の形態２の錠剤検査装置では、照明部１３の中心軸３７（照明部１３が照射する平行光の光軸）に対して、カメラ部１２の撮像軸３８及び薬包体２１の中心を結ぶ線の角度を、１２０°以上１６０°未満となるような位置に、カメラ部１２を配置している。そのため、本実施の形態２では、カメラ部１２は、カメラ部１２の撮像軸３８と照明部１３の中心軸３７とがずれた位置に配置されている。つまり、本実施の形態２では、カメラ部１２の撮像軸３８が、薬包体２１の中心より離れた位置を通過するように、カメラ部１２を配置している。

　このように配置すると、図１４に示すように、カメラ部１２で撮影された透過画像４６において、半透明錠剤の像５５の明度の高い箇所を、半透明錠剤の像５５の中心部よりずれた位置で取得することができる。その理由について、以下に説明する。

　図１５は、本実施の形態２にかかる半透明錠剤３２を透過する平行光を説明するための概念図である。

　本実施の形態２におけるカメラ部１２は、カメラ部１２の撮影領域（図１３の撮影領域１２ａ）の中心部よりずれた位置で、薬包体２１を撮影する。このため、薬包体２１を通過しカメラ部１２に入射する光は、カメラ部１２の撮像軸３８に対して傾いている。カメラ部１２に入射する光の中で半透明錠剤３２を通る光は、図１５において線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄである。

　カメラ部１２に入射する光の中で半透明錠剤３２の左側（図１５の正面より見て左側）を通る光は、カメラ部１２の撮像軸３８が薬包体２１から離れているため、照明部１３の中心軸３７に対して平行な光である。すなわち、照明部１３の中心軸３７に対して平行な光は、半透明錠剤３２の左側を通って屈折して、線４１ａ、４１ｂに沿ってカメラ部１２に入射する。この場合、照明部１３から照射される光が、ほぼそのままカメラ部１２に入射されるため、透過画像４６におけるその部分の明度は高くなる。これは、半透明錠剤３２に入射する光の照射角と、半透明錠剤３２での当該光の屈折角とが適切であるためである。

　しかし、カメラ部１２に入射する光の中で半透明錠剤３２のその他の部分を通る光は、照明部１３の中心軸３７に対して大きく傾いた光である。本実施の形態２では、照明部１３から照射される光は平行光であるため、照明部１３から照射されて半透明錠剤３２のその他の部分を通る光は、カメラ部１２にほとんど入射されず、透過画像４６におけるその部分の明度は低くなる。

　よって、本実施の形態２では、カメラ部１２で取得した透過画像４６において、半透明錠剤の像５５の明度の高い箇所が、半透明錠剤の像５５の中心部よりずれている。

　このように、カメラ部１２の撮影領域１２ａの中心部よりずれた位置で薬包体２１を撮影すると、図１４に示すように、半透明錠剤の像５５は、明度の高い箇所がその中心部よりずれた歪なドーナツ形状となる特徴を有する。よって、画像処理部１５で行なわれる半透明錠剤の像５５の輪郭の検出において、輪郭としての周縁部の形状に加えて、明度の高い領域としての内周の形状を判定することで、内周の形状が特徴的な半透明錠剤の像５５の特定が容易となる。つまり、半透明錠剤の像５５において、輪郭の中心と明度の高い領域の中心とが所定距離以上離れている場合に、その領域は半透明錠剤の像５５であると特定することができる。このような処理を行うことで、例えば、薬包体２１に印字された円形状を、半透明錠剤３２として検出するような検出誤りを防止することができる。

　なお、特徴的な半透明錠剤の像５５を得るために、カメラ部１２は、カメラ部１２の撮像軸３８を照明部１３の平行光の中心軸３７に対して傾けてもよい。例えば、図１６に示すように、平行光の中心軸３７上に位置するカメラ部１２を、カメラ部１２の撮像軸３８が中心軸３７に対して傾くように配置しても良い。

　（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３にかかる錠剤検査装置について説明する。本実施の形態３にかかる錠剤検査装置の構成は、実施の形態１と同じである。ただし、画像処理部１５の実行する処理が一部異なる。

　前述の実施の形態１では、薬包体２１は、透明フィルムにより構成されることとした。しかし、薬包体２１の一部には、患者名等の印字を行うための白色フィルムが用いられる場合がある。透明フィルムと白色フィルムとでは光の透過率が異なるため、各フィルム上に位置する錠剤の見え方にも差が生じる。本実施の形態３では、このような場合においても、正確に錠剤数が適切か否かをチェックすることができる錠剤検査装置を実現している。

　図１７は、本発明の実施の形態３にかかる薬包体の平面図である。

　以下、本実施の形態３が実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

　一般的な薬包体は透明フィルムよりなるために、透過度が一律である。だが、薬包体の中には、裏面に透過度の異なる領域を持つ薬包体６１が存在する。図１７に示すように、このような薬包体６１は、印字を行なうために透明フィルムよりも透過度を低くした台紙領域６２と、透明フィルムの非台紙領域６３より構成される。台紙領域６２は、一般的には白色のフィルムの領域であり、台紙領域６２に、患者名や薬包体６１に封入された錠剤の情報等が印字される。ただし、台紙領域６２のフィルムの色は白色に限定はされない。

　台紙領域６２は、照明部１３の光を拡散させたり弱めたりする。そのため、台紙領域６２と非台紙領域６３との境界線上に半透明錠剤３２が存在すると、１つの半透明錠剤３２の明度が台紙領域６２側と非台紙領域６３側とで異なる。その結果、半透明錠剤３２の輪郭を検出しようとすると、誤検出を起こすことがある。特に、台紙領域６２が照明部１３の側にある場合には、照明部１３からの平行光が、半透明錠剤３２に照射される前に拡散してしまうため、台紙領域６２上の半透明錠剤３２と非台紙領域６３上の半透明錠剤３２との明度の違いが顕著に表れる。つまり、台紙領域６２が照明部１３の側にあると、台紙領域６２がカメラ部１２の側にある場合に比べて、半透明錠剤３２の明度が台紙領域６２の影響を受け易くなる。

　そこで、本実施の形態３の錠剤検査装置の画像処理部１５は、薬包体６１の透過画像より半透明錠剤の像５２の輪郭を検出する上で、薬包体６１の透過画像を、台紙領域６２と非台紙領域６３に分ける。画像処理部１５は、台紙領域６２において半透明錠剤３２の輪郭を検出するための台紙領域閾値と、非台紙領域６３において半透明錠剤３２の輪郭を検出するための非台紙領域閾値の二つの閾値を用いて、半透明錠剤の像５２の輪郭を検出する。ここで言う閾値とは、図１１のステップＳ０２で実行されるｃａｎｎｙ法における２値化閾値、またはステップＳ０５で実行される透過画像２６の２値化処理における２値化閾値のことである。また、台紙領域６２と非台紙領域６３とでｃａｎｎｙ法における微分フィルタの係数を変えても良い。微分フィルタの係数とは、例えば、微分フィルタの大きさを規定するための値である。

　このように、画像処理部１５が半透明錠剤の像５２の輪郭を検出すための二つの閾値を用いることで、半透明錠剤３２が台紙領域６２と非台紙領域６３に存在していたとしても、半透明錠剤３２を１つの錠剤として検出することができる。

　なお、画像処理部１５は、エッジ抽出を行なった際に、最も長い線と次に長い線を台紙領域６２の境界線として認識し、その２本の線の間を台紙領域６２として識別する。台紙領域６２は目立つように広い範囲で形成されるため、最も長い線と次に長い線を検出することで、台紙領域６２を容易に識別することができる。なお、台紙領域６２と非台紙領域６３の境界に位置する錠剤により線が途切れた場合には、途切れた線をつなげる処理を行っても良い。

　ここで、台紙領域６２の配置は、図１７に示したものには限定されない。このため、台紙領域６２がどのような配置であっても台紙領域６２を識別するために、以下のような処理により台紙領域６２を識別しても良い。例えば、画像処理部１５は、エッジ抽出結果から、所定の距離閾値以上の長さの線を境界線として認識し、境界線で区切られる各領域の明度の平均値を算出する。画像処理部１５は、明度の平均値が所定の明度閾値以下の領域、または、明度の平均値が最も小さい領域を、台紙領域６２として検出しても良い。

　また、上述のように、光は、台紙領域６２を通過する際に拡散する。このため、台紙領域６２による光の拡散を防止するために、照明部１３は、光が拡散しにくい性質を有する赤外光の平行光を薬包体２１に照射するようにしても良い。

　本発明は、例えば、調剤作業を行う薬局や病院施設等で利用される錠剤検査装置として有用である。

　１１　　錠剤検査装置
　１２　　カメラ部
　１２ａ　　撮影領域
　１３　　照明部
　１４　　載置台
　１５　　画像処理部
　１７　　表示部
　１８　　制御部
　２１，６１　　薬包体
　２２　　平行光変換部
　２２ａ　　透過帯
　２２ｂ　　吸収帯
　２２ｃ，２２ｄ　　積層体
　２３　　発光部
　２４　　ガイド部
　２５　　透明板
　２６，２７，４６　　透過画像
　３１　　不透明錠剤
　３２　　半透明錠剤
　３３　　光
　３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ　　線
　３７　　中心軸
　３８　　撮像軸
　５１，５３　　不透明錠剤の像
　５２，５４，５５　　半透明錠剤の像
　６２　　台紙領域
　６３　　非台紙領域

Claims

　光を透過する薬剤である半透明錠剤が封入された薬包体に平行光を照射する照明部と、
　前記平行光が照射された前記薬包体を撮像することにより前記薬包体の透過画像を取得する撮像部と、
　前記透過画像において、中心部よりも周縁部の明度が低い領域を前記半透明錠剤の領域として検出する画像処理部と、
　を備える錠剤検査装置。
　前記照明部は、
　拡散光を発光する発光部と、
　前記発光部より発光する拡散光を平行光に変換する平行光変換部とで構成された
　請求項１に記載の錠剤検査装置。
　前記平行光変換部は、ルーバーフィルムまたはハニカムボードである、
　請求項２に記載の錠剤検査装置。
　前記撮像部は、前記照明部が照射する前記平行光の光軸と、前記撮像部の撮像軸及び前記薬包体の中心を結ぶ線とが、なす角度が１２０°以上１６０°未満となる位置に配置された、
　請求項１～３のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記撮像部は、前記撮像部の撮像軸と前記照明部が照射する前記平行光の光軸とがずれた位置に配置される、
　請求項１～４のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記撮像部は、前記撮像部の撮像軸が、前記照明部が照射する前記平行光の光軸に対して傾く位置に配置された、
　請求項１～５のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記画像処理部は、前記透過画像において、明度が高い前記半透明錠剤の像の中心部の中心と、前記中心部よりも明度が低い前記半透明錠剤の像の輪郭の中心とが異なる領域を、前記半透明錠剤の領域として検出する、
　請求項４～６のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記薬包体は、印字がなされた台紙領域と、前記台紙領域よりも光の透過度が高い非台紙領域とを有し、
　前記画像処理部は、前記透過画像のうちの前記台紙領域の画像から台紙領域閾値を用いて輪郭を検出し、前記透過画像のうちの前記非台紙領域の画像から非台紙領域閾値を用いて輪郭を検出し、前記透過画像から検出された輪郭に基づいて前記半透明錠剤の領域を検出する、
　請求項１～７のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記台紙領域は、前記照明部の側に配置された、
　請求項８に記載の錠剤検査装置。
　前記画像処理部は、前記透過画像において前記半透明錠剤の像の周縁部と中心部との間の明度の偏りの性質を利用して、サンプル画像を前記透過画像にパターンマッチングさせることにより、前記半透明錠剤の領域を検出する、
　請求項１～８のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　前記照明部が前記薬包体に照射する前記平行光は、赤外光である、
　請求項１～１０のいずれか１項に記載の錠剤検査装置。
　光を透過する薬剤である半透明錠剤が封入された薬包体に平行光を照射した状態で、前記薬包体の像である透過画像を取得する取得ステップと、
　前記透過画像において、中心部よりも周縁部の明度が低い領域を前記半透明錠剤の像として検出する検出ステップと、
　前記検出ステップによる検出結果に基づいて、前記半透明錠剤が封入された薬包体を検査する検査ステップと、を含む、
　錠剤検査方法。
　前記取得ステップでは、前記平行光の光軸と撮像部の撮像軸とがずれるような位置に配置された前記撮像部を用いて前記透過画像を取得する、
　請求項１２に記載の錠剤検査方法。
　前記検出ステップでは、前記透過画像において、明度が高い前記半透明錠剤の像の中心と、前記中心部よりも明度が低い前記半透明錠剤の像の輪郭の中心とが異なる領域を、前記半透明錠剤の領域として検出する、
　請求項１２または１３に記載の錠剤検査方法。
　前記検出ステップでは、さらに、
　前記透過画像より検出した前記半透明錠剤の領域を除去し、
　前記半透明錠剤の領域を除去した前記透過画像に対して２値化処理を施し、
　２値化処理が施された前記透過画像より不透明錠剤の領域を検出し、
　前記半透明錠剤の錠剤数と前記不透明錠剤の錠剤数との和が適切な錠剤数であるか否かを判定して、前記錠剤を検査する、
　請求項１２～１４のいずれか１項に記載の錠剤検査方法。