1. 文献综述（或调研报告）：

科技的创新带动了社会进步。随着社会进步，人们对生活水平的要求越来越高，更加关注追求有质量的健康生活。药品行业因此受到民众越来越多的关注和重视，对药品的检测标准也越来越高，各制药厂商因此面临着更大的压力。在药品生产过程中，如何保证较高的药品合格率是现代制药厂商急需解决的问题。

在现有的药品品种中，胶囊因能有效掩盖药品成分的味道气味，同时避免药物对胃部的损伤，提高药物稳定性、延缓药物释放、易于服用，实现了良药不苦口，备受患者喜爱，其需求也日与俱增[1-2]。响应国家智能制造的号召，随着胶囊生产企业自动化生产线的投入，对胶囊外壳质量检测成为其中的一个重要环节。传统的人工人眼检测存在工人劳动强度大、个人主观选择性、工人易疲劳等问题，导致检测效率低、误检或漏检等情况发生。这种落后的检测方法的检测质量和速度都难以满足现代化工业企业的快捷性、精准性等需求，严重制约了企业的发展[3]。为提高检测效率，节约劳动成本，提升制药企业在同行业的核心竞争力，智能化的胶囊缺陷检测系统应运而生。当前国内机器视觉正在急速发展时期，广泛活跃于工业领域，对生产质量的检验、产品分类、机械臂定位、包装等具有重要意义。采用基于机器视觉的胶囊检测系统来代替传统人工检测能够较好的解决当前胶囊生产企业所遇到的困难。

我国自世纪八十年代开始引入药用胶囊自动机制生产，但因技术原因，所生产产品存在多种外观缺陷。药品生产企业普遍采用人工分选的方式进行分拣。由于药用胶囊产量巨大，采用分工分拣的方式工人劳动强度大，易疲劳，进而影响分拣效率和准确度，同时分拣过程中容易造成胶囊污染的问题。劳动力配置不合理，额外增加了企业的财政和管理负担。国外已经有成熟的胶囊检测设备[4]，该检测方法与目前较为成熟的图像分辨技术[5]类似，同属于机器视觉领域。2005年赵寒涛等人针对全自动胶囊填充机设计了采用柔性传动和强制运动轨迹相结合的往复工作的药品物料上料装置[6]。该装置采用电机带动拨叉转动控制料筒的开合实现加料功能，同时料筒上安装有振动落料机构，防止出口处物料卡死。叶俊等人（2017年）研发了用于空心胶囊运输的全自动智能胶囊输送机[7]。该运输机采用锥孔型筛选下料板，通过旋涡式气泵产生负压风力输送空心胶囊，解决了传统人工搬运造成的交叉感染、劳动力成本大的问题。

下机胶囊的分拣工作是胶囊生产中的重要一步。如何高效而准确地完成分拣工作是各个生产企业所面临的共同难题。日本、德国等国外胶囊企业应用机器视觉技术进行胶囊分拣，自动检测分拣瑕疵品胶囊[8]。青岛益青药用胶囊有限公司研发了胶囊自动分选设备，该设备的产能可达6.8万粒/小时，其采用直线链板拖动胶囊滚动前进，同时增加了振动和负压吸入、正压出料的方式完成了胶囊序列的流动。谢一首等人设计的基于机器视觉的胶囊缺陷检测系统使用了料斗和排序轮实现上料，采用由若干链板拼接而成的传送链条输送待检测胶囊[9]。传统人工检测方式是由工人对一定范围内的胶囊进行操作，通过人眼观察一定区域内胶囊的表面状况，通过人手拨动胶囊完成对不可见面得检测。基于以上方式，通过机器视觉代替人眼和人脑的功能，通过机械运动实现胶囊的翻转以获得完整的胶囊表面信息。采用间歇性运动的传送链输送胶囊，工业级光学设备拍照获取胶囊表面状况，上位机检测判断胶囊是否合格。

检测模块完成分析判断不合格胶囊的位置后，可以采用压缩空气喷嘴、负压吸嘴、拈取针、气动顶杆、电磁顶杆、步进旋转锤轮等方式剔除瑕疵品胶囊[8]。王磊等人发明设计了一种滑道型自动排料机构[10]。该排料机构设置有滑道料槽和推顶气缸，对于合格品推顶气缸不动作，滑道料槽保持传送状态，合格品被运送到指定地方；对于不合格品，推顶气缸动作，滑道料槽倾斜，不合格品被输送至指定料槽，完成合格品和不合格品的分离。河南精康制药有限公司提出了一种用于人工分拣的多功能胶囊分拣机[11]。该分拣于分拣平台上设置有用于瑕疵品胶囊下料的滑盖小孔，瑕疵品落入设置的小抽屉，实现下料功能。对于自动化分拣机，瑕疵品从分拣平台到滑盖小孔的过程，可以用电机带动机械结构实现。特殊的，胶囊分拣机同时可以实现对胶囊的分拣、除尘、烘干、杀菌和收纳作业[12]。

对于胶囊检测分拣机，其控制系统应包括图像采集模块、控速模块、分拣模块、总控模块及图像处理模块[13]。图像采集模块和图像处理模块主要实现胶囊表面信息采集、分析、判断胶囊合格与否的功能。控速模块控制分拣机的电机运转，控制检测单元的运动，可以有连续运动或间歇性运动两种方式,同时还应实现胶囊计数功能[14]。分拣模块主要控制机械结构分拣出瑕疵品胶囊。总控模块实现上述各模块的协调运作。

胶囊检测机的图像处理算法是一种包含平均曲率流滤波算法的复杂计算过程[15]，本设计未涉及到图像处理相关内容。通用型软胶囊检测机主要分为上料模块、检测模块、下料模块、传送模块和机器架座四部分。本设计主要内容为上料、下料模块的设计及下位机的联动控制。胶囊检测机采用6条轮传送链进行胶囊输送，采用强制运动的隔板箱及带有毛刷的挡板完成软胶囊的上料功能。检测机一次可对6*6个胶囊(1个检测单元)进行检测。下料模块采用真空负压作为动力源，有着两个方向自由度的吸口吸取瑕疵品胶囊并运送至指定回收槽。

参考文献