机器视觉在医疗器械检测中的运用研究

发表时间:2021/1/8   来源:《中国医学人文》2020年24期   作者: 林鹏
[导读] 伴随着医院医疗水平和服务质量的不断提高,医疗科研项目逐渐增多

          林鹏
          江西省药品检查员中心 330029

         摘要:伴随着医院医疗水平和服务质量的不断提高,医疗科研项目逐渐增多,对医疗器械设备的需求量明显增长,除了一些基本的一次性针头、输液管等的基础医疗器械之外,还重视对高精尖医疗器械的应用。高质量和高性能医疗器械的应用,不仅能够更为有效的帮助人们解决病痛,还能够进一步提升医院的综合实力和诊疗水平。但是,随着医疗器械设备更新换代速度的加快和需求量的增长,也增加了医疗器械检测的难度,药品(医疗器械)监督管理部门在进行医疗器械检测的过程中,要提升检测的精度和效率,有效的进行不合格产品的筛选,就离不开对机器视觉技术的应用。文章就主要围绕机器视觉在医疗器械检测中的运用加以分析和研究。
         关键词:机器视觉;医疗器械检测;运用研究
         伴随着信息技术的不断发展,机器视觉系统的研发在我国工业产品质量检测领域的应用范围越来越广。尤其是在医疗行业,为保证各类医疗器械的产品质量,药品(医疗器械)监督管理部门严格对医疗器械的检测,避免不合格医疗器械设备的购入和应用,目的是保障人民群众的生命和财产安全。[1]但是在以往的医疗器械检测过程中,大多是采取传统的人工检测方法,依靠人工使用一些放大设备和测量器具进行有关器械产品尺寸、外观以及零部件的检测,不仅检测工作效率低下,还使得检测的精准度不够,同时对检测工作人员的专业能力和综合素质也有更高的要求。在自动化和智能化日益发展的今天,我们可以利用机器视觉技术来代替传统的人工检测,机器视觉具有高精度、高效率和自动化的特点,应用机器视觉技术能够最大限度的排除传统人工检测中存在的误解以及漏检的问题,提升检测质量。下面就具体的来分析机器视觉技术的检测流程、工作原理以及在医疗器械检测中的应用。
一、机器视觉技术概述
 1、机器视觉检测流程
         机器视觉检测就是利用电子机器来代替人眼进行判断和测量。整个的机器视觉系统相当于我们人的眼睛,借助于图像摄取装置把“看”到的影像转换成图像信号,通过传送到相应的控制程序来进行对比分析和判断。机器视觉系统的检测流程主要就分为以下几个部分:一是图像的摄取,这一环节需要应用到一些机器视觉类的产品,主要就是指摄像机,专用的有CMOS相机和CCD相机这两种。二是图像分析。[2]使用摄像机采集检测样品的图像信息之后,就将其传送到图像处理系统当中,进行数字化的处理,得到数字图像信号。三是利用计算机借助于图像处理软件,对数字图像进行进一步的加工和处理,这一步就包括为图像的去噪和二值化处理。在进行图像采集和传输的过程中,受到电子元件的影响难免会产生噪声,再进行最终的对比分析和运算之前,需要对图像进行滤波处理,也就是我们常说的图像去噪。在完成图像去噪之后还要对图像进行二值化处理和图像的形态运算以及边缘检测,提高图像的精确度。在图像处理软件平台完成一系列的操作之后,就可以通过定制转换将其转换为被检测医疗器械样品的实际尺寸,通过与医疗器械样品规格参数等的对比和分析,就能够判断其是否合格。这就完成了整个的检测。


 2、机器视觉检测原理
         机器视觉系统在医疗器械检测中的应用,主要的运作原理就是利用视觉产品和图像技术,通过计算机分析、处理和运算,把图像信号转换为数字信号,通过对有关信息数据的测量和运算,能够得到非常精准的有关医疗器械尺寸、规格等的各项参数,将测量的参数与标定的标准参数来进行对比,就可以快速的判断和识别该医疗器械是否符合相应的质量要求。[3]整个的机器视觉检测流程能够实现自动化,并且检测的效率大大提升,药品(医疗器械)监督管理部门在执行医疗器械检测工作的过程中,可以广泛的应用该项技术,提升检测工作的质量和效果。
二、机器视觉在医疗器械检测中的具体运用
 1、在医疗器械外观检测中的运用
         机器视觉主要应用于医疗器械的外观检测,医疗器械在进行运输和使用的过程中,外观有可能会产生一定的脏污或者是划痕,这表明医疗器械的清洁和维护不到位。就比如在进行一次性针头检测的过程中,如果针头部位存在污垢或者是杂质,使用这一类不合格的医疗器械就有可能会造成重大的医疗事故。应用机器视觉系统,可以通过调整摄像头的高低和位置,360°的对医疗器械设备进行外观图像的采集,通过图像扫描和分析,可以更加清晰和直观的进行产品外观的呈现,通过模型对比能够更好的判断医疗器械是否存在外观缺陷或者是外观不合格等的问题。[4]
 2、在医疗器械性能检测中的运用
         机器视觉在医疗器械性能检测中也有着非常重要的应用价值。一个合格的医疗器械产品,不仅要有完整和清洁的外观,更重要的是具备使用性能。在以往的医疗设备检测过程中,要想测试医疗设备的性能,需要医疗设备进行运转或者是对零部件进行拆卸,整个的检测过程比较复杂,并且得出的数据缺乏精确度。应用机器视觉系统,可以通过更换维视图像的大幅面相机,对医疗器械设备的内部PCB板进行检测,通过连接以太网和计算机通讯,能够对医疗器械内部的控制面板以及各零部件进行在线的监控和在线的检测。[5]同时由于机器视觉检测系统属于一个独立的控制系统,可以方便的接入各种软件,这时就可以借助三维成像或者是 BIM技术,进行线上的模拟运行,自动化的采集模拟运行的参数,从而实现更高效率和更高精确度的检测。
结语:
         机器视觉技术在我国医疗器械产品检测领域就非常广阔的应用前景。药品(医疗器械)监督管理部门要真正的发挥自身的监督和检验职责,做好医疗器械设备检测工作,就要重视技术的优化和创新,应用机器视觉技术来降低人工检测的成本,提升医疗器械检测的自动化水平。
参考文献:
[1]董大钊,徐冠华,高继良,徐月同,傅建中.基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法[J].浙江大学学报(工学版):2020,2(10):11-17.
[2]朱云,凌志刚,张雨强.机器视觉技术研究进展及展望[].图学学报:2020,5(13):1-21.
[3]曲晓,吴乃蓬.计算机视觉在医疗领域的应用效果观察[J].中国卫生产业,2020,17(13):168-170.
[4]电子信息工程技术的发展前景及其应用浅析[J]. 张文涛.??电脑知识与技术.?2019(31)
[5].浅析计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J]. 李昊臻.??信息通信.?2019(11)
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