一种基于视觉分析的中药饮片自动配料方法

技术领域

本发明涉及中药饮品配料方法领域，更具体地说，涉及一种基于视觉分析的中药饮片自动配料方法。

背景技术

随着传感器和通讯技术的发展，视觉分析的技术也逐渐开始上升，现阶段的视觉分析系统已经可以通过视频录入系统录入视图信息，并根据控制终端内存储的对比资料进行比对进行视觉分析和识别，逐渐应用到包括但不仅限于身份识别、自动驾驶和机器人自动化控制的领域，并且随着上述传感器和通讯技术的日臻完善，视觉分析的精度逐渐上升，反馈延迟逐渐降低。

中药饮片是中药材经过按中医药理论、中药炮制方法，经过加工炮制后的，可直接用于中医临床的中药。这个概念表明，中药材、中药饮片并没有绝对的界限，中药饮片包括了部分经产地加工的中药切片，原形药材饮片以及经过切制、炮炙的饮片。前两类管理上应视为中药材，只是根据中医药理论在配方、制剂时作饮片理解，而管理意义上的饮片概念应理解为：“根据调配或制剂的需要，对经产地加工的净药材进一步切制、炮炙而成的成品称为中药饮片”。

随着人们生活习性的改变，越来越多的人适应快节奏的生活状态，因此对症下药，起效快的西医逐渐成为人们生病时的首选，这也从某一方面造成中医方面的人才缺失，而中医饮片配料的效率主要是建立在工作人员的熟练度上，工作人员技术水平的断层会严重影响中医饮片配料的效率，同时人工配料极易造成多种中药饮片相互交叉污染。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于视觉分析的中药饮片自动配料方法，可以实现利用视觉分析技术和机械自动化技术，利用机器人进行自动配料，大幅减小中医饮片配料的效率因工作人员熟练度过低而下降的问题，同时不易在配料过程汇总造成多管汇总中药饮片相互交叉污染。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于视觉分析的中药饮片自动配料装置，包括中药存放箱和取药机器人主体，所述中药存放箱包括箱体，所述箱体的开口处连接有与自身相匹配的不锈钢框，所述不锈钢框与箱体之间固定连接有吸附磁环，所述不锈钢框内壁固定连接有多个密封胶条，所述密封胶条上刻凿有文字标识，所述取药机器人主体上开凿有取药槽，所述取药机器人主体的下端开凿有环形安装槽，所述环形安装槽内固定连接有环形灯管，所述环形安装槽的槽口处固定连接有与自身相匹配的保护镜，所述取药机器人主体的外壁上固定连接有视觉分析装置；

一种基于视觉分析的中药饮片自动配料方法，其主要步骤包括：

S1、制粒，将各类中药饮片分别研磨制粒，并存放于多个不同的中药存放箱中；

S2、制图，对待用的中药饮片颗粒进行拍照制图，获得图片信息，并存储到取药机器人主体的控制终端内，供后续视觉分析系统进行比对；

S3、配料，在中药配料过程中，取药机器人主体更具中药配方进行抓药，从中药存放箱内取出定量的中药饮片颗粒，并运送至人工称量，进行人工矫正，最后工作人员将药方中各类中药混合打包；

S4、出料，将混合打包好的中药交付到患者手中，并进行使用和注意事项嘱咐；

S5、数据储备，利用物联网技术，获取当前所在区域中药用药量的趋势，并存储到储存端中，并根据用药量的多少决定隔天制粒量的多少，避免出现中药饮片颗粒大量长时间存放，不易因中药饮片制粒造成比表面积增大而造成自身氧化霉变或失效。

可以实现利用视觉分析技术和机械自动化技术，利用取药机器人主体上搭载的视觉分析装置与密封胶条上刻凿的文字标识进行识别，而在经过文字识别后利用取药机器人主体进行取药时，在环形灯管辅助照明作用下，利用视觉分析装置和预先存储的对比图片信息对中药饮片颗粒进行药品识别，通过两次识别减小取错药的现象，并进行自动配料，大幅减小中医饮片配料的效率因工作人员熟练度过低而下降的问题，同时不易在配料过程汇总造成多管汇总中药饮片相互交叉污染。

进一步的，所述S3、配料中，取药机器人主体设定的抓取量为定制，而取药机器人主体有效抓取的药量为范围值，在取药机器人主体抓取的药量在有效抓取范围内时，连续多次出现偏高或偏低时，则取药机器人主体自身存在零件误差，需及时对取药机器人主体进行维护修理。

进一步的，所述环形安装槽内填充有光导纤维簇，所述光导纤维簇包括多个光导纤维个体，多个所述光导纤维个体的两端分别与保护镜和环形灯管固定连接，通过光导纤维簇将环形灯管发生出的光线散射出去，避免对中药存放箱内存放的中药饮片颗粒因长时间遭受光照而失效。

进一步的，所述光导纤维个体之间相互交错，形成蛛网形结构，使光导纤维个体相互连通，不易因少数光导纤维个体损坏导致光导纤维簇整体光路不通畅，不易造成环形灯管的射出的光照过弱，不易影响视觉分析装置的正常识别工作。

进一步的，所述密封胶条包括扇形胶条，所述扇形胶条包括环形结构和扇形结构两个不封，相邻所述环形结构之间相互接触，相邻所述扇形结构之间存在间隙，可以对箱体进行保护，反之箱体内落入杂物，使中药饮片颗粒不易被污染，同时不易向取药机器人主体的正常取药工作。

进一步的，所述扇形胶条内开凿有弹性空腔，所述弹性空腔内填充以后弹性球，增加扇形胶条的弹性，在取药机器人主体取药结束后，可以快速进行形态复原，不易影响密封胶条的保护效果。

进一步的，所述扇形胶条内埋设有强化网，所述强化网包覆在弹性空腔的外侧，增加扇形胶条整体的强度，使扇形胶条不易出现断裂，同时使弹性空腔内填充的弹性球不易外泄，不易污染中药饮片颗粒。

进一步的，所述弹性空腔内填充有多个密封纤维，所述密封纤维的两端均与弹性空腔的不同内壁固定连接，所述密封纤维贯穿多个弹性球，密封纤维可以保持弹性球的相对位置，使弹性球不易在外力作用下发生大范围的相对位移，进一步增加密封胶条的弹性形变回复能力。

进一步的，所述密封纤维的一端贯穿扇形胶条并延伸至相邻两个扇形结构之间，相邻两个扇形结构之间通过密封纤维之间的纠缠实现连接，增加密封纤维之间的密封效果。

进一步的，所述密封纤维位于扇形胶条外侧的一端呈三维螺旋形，相邻两个密封纤维之间的三维螺旋端相互交接在一起，形成密闭隔间，增加密封胶条的密封效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案可以实现利用视觉分析技术和机械自动化技术，利用取药机器人主体上搭载的视觉分析装置与密封胶条上刻凿的文字标识进行识别，而在经过文字识别后利用取药机器人主体进行取药时，在环形灯管辅助照明作用下，利用视觉分析装置和预先存储的对比图片信息对中药饮片颗粒进行药品识别，通过两次识别减小取错药的现象，并进行自动配料，大幅减小中医饮片配料的效率因工作人员熟练度过低而下降的问题，同时不易在配料过程汇总造成多管汇总中药饮片相互交叉污染。

附图说明

图1为本发明的中药饮片自动配料方法的主要流程图；

图2为本发明的中药存放箱组的结构示意图；

图3为本发明的单个中药存放箱的主要结构爆炸图；

图4为本发明的取药机器人与中药存放箱局部的正面剖视图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为本发明的密封胶条的剖面结构示意图；

图7为图6中B处的结构示意图。

图中标号说明：

1中药存放箱、2取药机器人主体、3取药槽、4保护镜、5环形灯管、6光导纤维簇、7箱体、8吸附磁环、9不锈钢框、10密封胶条、1001扇形胶条、1002弹性空腔、1003弹性球、1004强化网、1005密封纤维、11视觉分析装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图2-5，一种基于视觉分析的中药饮片自动配料装置，包括中药存放箱1和取药机器人主体2，中药存放箱1包括箱体7，箱体7的开口处连接有与自身相匹配的不锈钢框9，不锈钢框9与箱体7之间固定连接有吸附磁环8，不锈钢框9内壁固定连接有多个密封胶条10，密封胶条10上刻凿有文字标识，取药机器人主体2上开凿有取药槽3，取药机器人主体2的下端开凿有环形安装槽，环形安装槽内固定连接有环形灯管5，环形安装槽的槽口处固定连接有与自身相匹配的保护镜4，取药机器人主体2的外壁上固定连接有视觉分析装置11；

特别的，请参阅图4，中药存放箱1和取药机器人主体2并不能完成中药饮片的自动配料工作，其中中药饮片颗粒放置在中药存放箱1内，中药存放箱1内还需另设干燥装置，确保中药饮片颗粒的存放安全，而取药机器人主体2除了图4所示的结构外还应包括机架和动力装置，使得取药机器人主体2可以沿机架方向，在图2所示的中药存放箱组的上侧自用移动，便于取药，同时取药槽3内侧应设有对应配合视觉分析装置11使用的定量取药装置，上述各配合装置均为本领域技术人员的公知技术，本领域技术人员可以根据现有技术进行合理的设计和建设以满足使用需求。

请参阅图1，一种基于视觉分析的中药饮片自动配料方法，其主要步骤包括：

S1、制粒，将各类中药饮片分别研磨制粒，并存放于多个不同的中药存放箱1中；

S2、制图，对待用的中药饮片颗粒进行拍照制图，获得图片信息，并存储到取药机器人主体2的控制终端内，供后续视觉分析系统进行比对；

S3、配料，在中药配料过程中，取药机器人主体2更具中药配方进行抓药，从中药存放箱1内取出定量的中药饮片颗粒，并运送至人工称量，进行人工矫正，最后工作人员将药方中各类中药混合打包，特别的，其中取药机器人主体2设定的抓取量为定制，而取药机器人主体2有效抓取的药量为范围值，在取药机器人主体2抓取的药量在有效抓取范围内时，连续多次出现偏高或偏低时，则取药机器人主体2自身存在零件误差，需及时对取药机器人主体2进行维护修理；

S4、出料，将混合打包好的中药交付到患者手中，并进行使用和注意事项嘱咐；

S5、数据储备，利用物联网技术，获取当前所在区域中药用药量的趋势，并存储到储存端中，并根据用药量的多少决定隔天制粒量的多少，避免出现中药饮片颗粒大量长时间存放，不易因中药饮片制粒造成比表面积增大而造成自身氧化霉变或失效。

可以实现利用视觉分析技术和机械自动化技术，利用取药机器人主体2上搭载的视觉分析装置11与密封胶条10上刻凿的文字标识进行识别，而在经过文字识别后利用取药机器人主体2进行取药时，在环形灯管5辅助照明作用下，利用视觉分析装置11和预先存储的对比图片信息对中药饮片颗粒进行药品识别，通过两次识别减小取错药的现象，并进行自动配料，大幅减小中医饮片配料的效率因工作人员熟练度过低而下降的问题，同时不易在配料过程汇总造成多管汇总中药饮片相互交叉污染。

请参阅图4-7，环形安装槽内填充有光导纤维簇6，光导纤维簇6包括多个光导纤维个体，多个光导纤维个体的两端分别与保护镜4和环形灯管5固定连接，通过光导纤维簇6将环形灯管5发生出的光线散射出去，避免对中药存放箱1内存放的中药饮片颗粒因长时间遭受光照而失效，光导纤维个体之间相互交错，形成蛛网形结构，使光导纤维个体相互连通，不易因少数光导纤维个体损坏导致光导纤维簇6整体光路不通畅，不易造成环形灯管5的射出的光照过弱，不易影响视觉分析装置11的正常识别工作。

密封胶条10包括扇形胶条1001，扇形胶条1001包括环形结构和扇形结构两个不封，相邻环形结构之间相互接触，相邻扇形结构之间存在间隙，可以对箱体7进行保护，反之箱体7内落入杂物，使中药饮片颗粒不易被污染，同时不易向取药机器人主体2的正常取药工作，扇形胶条1001内开凿有弹性空腔1002，弹性空腔1002内填充以后弹性球1003，增加扇形胶条1001的弹性，在取药机器人主体2取药结束后，可以快速进行形态复原，不易影响密封胶条10的保护效果，扇形胶条1001内埋设有强化网1004，强化网1004包覆在弹性空腔1002的外侧，增加扇形胶条1001整体的强度，使扇形胶条1001不易出现断裂，同时使弹性空腔1002内填充的弹性球1003不易外泄，不易污染中药饮片颗粒，弹性空腔1002内填充有多个密封纤维1005，密封纤维1005的两端均与弹性空腔1002的不同内壁固定连接，密封纤维1005贯穿多个弹性球1003，密封纤维1005可以保持弹性球1003的相对位置，使弹性球1003不易在外力作用下发生大范围的相对位移，进一步增加密封胶条10的弹性形变回复能力，密封纤维1005的一端贯穿扇形胶条1001并延伸至相邻两个扇形结构之间，相邻两个扇形结构之间通过密封纤维1005之间的纠缠实现连接，增加密封纤维1005之间的密封效果，密封纤维1005位于扇形胶条1001外侧的一端呈三维螺旋形，相邻两个密封纤维1005之间的三维螺旋端相互交接在一起，形成密闭隔间，增加密封胶条10的密封效果。

特别的由于箱体7与不锈钢框9之间通过吸附磁环8磁性连接，故工作人员可以容易就从箱体7内将不锈钢框9和密封胶条10曲线进行清洗维护。

可以实现利用视觉分析技术和机械自动化技术，利用取药机器人主体2上搭载的视觉分析装置11与密封胶条10上刻凿的文字标识进行识别，而在经过文字识别后利用取药机器人主体2进行取药时，在环形灯管5辅助照明作用下，利用视觉分析装置11和预先存储的对比图片信息对中药饮片颗粒进行药品识别，通过两次识别减小取错药的现象，并进行自动配料，大幅减小中医饮片配料的效率因工作人员熟练度过低而下降的问题，同时不易在配料过程汇总造成多管汇总中药饮片相互交叉污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。