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藥品不像一般的產(chǎn)品,一丁點微小的失誤就可能會造成難以挽回的影響。因此,即便是再小的缺陷,消費者的忍耐度也依舊為零。對于只要企業(yè)來說,產(chǎn)品的外觀甚至超過藥物本身的有效性,成為消費者是否購買藥物的決定性標準。
日益復雜的檢測系統(tǒng)
作為藥品消費和研發(fā)的大國,日本藥企會更加嚴苛的關注產(chǎn)品外觀,因為日本的消費者會比其他國家消費者更加關注藥品的外觀品質(zhì)。即使是最微小的外觀缺陷,消費者對該藥物的制造過程和產(chǎn)品整體質(zhì)量也會失去信心,甚至質(zhì)疑整個藥企品牌。該系列藥物也會因為微小的外觀缺陷而變得幾乎無法出售。這對藥企來說無疑會是致命的。
挑戰(zhàn)制藥行業(yè)的真正難點在于片劑塑料泡罩包裝。要滿足藥片形狀、顏色、污點、異物等種種挑戰(zhàn),同時還要兼顧檢測速度及部署成本。
▲泡罩內(nèi)的藥物經(jīng)常具有不同的形狀和顏色,上面可能還會有不同藥物成分的小顆粒。想檢測可是不容易。
所以對于該項目的視覺器件來說,意味著需要使用顏色還原性非常高的相機,來拍攝只有1毫米大小的圖層顆粒,還要兼顧每分鐘檢測900個泡罩的檢測速度。
棱鏡相機讓你避免吃錯藥
傳統(tǒng)相機只有一個成像芯片,使用Bayer濾波方式成像。這是一種將R/G/B三種彩色像元,安排在單片芯片上的排列方式。
▲Bayer濾波陣列的排列示意圖,以及這種成像芯片在顯微鏡下的樣子。
Bayer濾波器又常被稱作彩色濾波馬賽克。每一個像元都用一微小的紅、綠、藍濾色片覆蓋,其中綠色像元的數(shù)量是紅和藍像元的數(shù)量的二倍。這是因為人眼對綠色圖像細節(jié)的分辨能力比紅和藍的高。
從原理上來說,同一時刻只有一個彩色通道的信息被采集,而其他的信息都被丟掉了。顏色的還原是靠相機的算法計算完成的。這樣做的好處在于降低了相機的成本,但是缺點也很明顯——顏色和肉眼看到的并不完全一樣。
將Bayer模式圖像插值成為RGB圖像會帶來各種誤差,例如彩色的失真。特別是在圖像變化尖銳的邊緣,不但會引起較大的彩色失真,而且會使邊緣變粗糙,甚至出現(xiàn)假的邊緣線。這對嚴苛產(chǎn)品的檢測來說,幾乎是無法承受的。
為了避免這種問題,技術人員開發(fā)出了新的相機,使用3片或多于3片的成像芯片,將拍攝到的畫面通過復雜的棱鏡分為R/G/B三個畫面,分別使用R/G/B三個成像芯片進行成像,最終看到的雖然還是一幅畫面,但是具有較高的色彩還原性。
▲丹麥JAI出品的3CCD棱鏡相機,可以實現(xiàn)高速、高色彩還原性檢測。其內(nèi)置有3個1/3″CCD芯片,一次拍攝獲得3幅分別為R/G/B畫面,具有較高的色彩還原性。
▲對比左側500萬像素Bayer濾波相機,右側200萬像素棱鏡相機拍攝到的畫面顯然更接近肉眼觀測的效果。
相機被安裝在一個密閉的不銹鋼罩下,然而在這樣的狹小密閉空間內(nèi),相機散熱問題始終讓人頭疼。藥品的特殊性,使得系統(tǒng)不能夠使用任何氣流制冷來降低粉塵。同時高溫又會進一步的導致顏色散射,降低色彩還原性。于是乎,該系統(tǒng)決定使用水冷裝置。
▲藥物泡罩包裝檢測中,多達6臺JAI棱鏡相機并排布置,為了滿足低噪聲的高清畫質(zhì)以及高速的檢測速度,還在相機外面集成有液體制冷裝置。
利用這樣的圖像處理系統(tǒng),在藥品被密封之前和之后分別進行兩次檢測,就可以完全確保沒有缺陷產(chǎn)品流入市場了。
風險最小化
制藥公司最關注的藥品風險多數(shù)存在兩個地方,由于包裝過程中出現(xiàn)的失誤,導致的片劑破裂、部分缺失或者多出一部分?;颊叱韵逻@樣的藥品,很有可能受不到規(guī)定計量的有效藥物成份,或是受到超劑量的有效藥物成份。無論對患者還是藥企來說,都是無法承受的痛。
同時,受藥物成份活性、氧化、潮濕、成份分布等因素影響,藥物顏色的輕微改變,很可能意味著藥物的失效、毒性增強。較新的靶向藥物甚至要根據(jù)藥物顏色來提醒患者服用藥物的時間,因此藥物的顏色檢測已經(jīng)變的舉足輕重。
普通Bayer濾波相機雖然可以解決部分前面的問題,但是無法有效的解決顏色還原性的問題,因此在藥物檢測領域,棱鏡相機依然是系統(tǒng)集成商的最合適的選擇。從而確保患者可以放心大膽地將100%檢測過的藥片從泡罩包裝中擠出來。
2022-08-24
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