CN102145763A - 用于处理自动分配机中的包装的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于处理自动分配机中的包装的方法和设备。在一种用于处理自动分配机中的包装的方法和设备中，包装被定位在分配机的检查站台中。包装的图像被采集并且被读取以识别标签上或包装自身上的数据。所述数据被编码为识别标签中的源数据，所述识别标签被应用于包装并且随后用于处理包装以供分配和其他库存管理程序使用。

Description

用于处理自动分配机中的包装的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于处理自动分配机(dispensary)中的包装的方法和设备。本发明特别但非专门应用于从自动药物分配机分配的准备过程中的串行化药物包装。

背景技术

分配处方药物的传统手段包括医生会见患者并且基于特定诊断开药方，随后手写并签署处方，患者于是将处方带给药房的药剂师进行配药。近年来，在药物分配的领域中出现了两个显著进步。第一个进步是电子处方采集方法、***和设备的出现，其提高了总体精确性并且改善了患者记录与开药的关联性。第二个进步是可以自动分配药物的自动设备的出现，该自动设备典型地被配置为分配机，分配机位于方便患者取得的地方，例如位于医生诊所、医院或商场。在自动分配机的使用中，分配机储备货物，将药物定期分配给患者，其后分配机重新储备货物。为了患者安全，必须检验有效药物正被分配给患者。这类检验中的重要步骤是串行化分配机储备的所有产品。串行化对于高效库存管理也是有价值的。然而，如果要在大量分布的售卖点内备的所有产品必须被带到中心库房进行串行化，那么串行化产品会是耗时且不方便的。在将产品运入和运出串行化库房的过程中也存在丢失或损坏的风险。类似地，用人操作安装在售卖点或由服务人员运到那里的专用串行化设备会是耗时且高成本的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种处理自动分配机中的包装的方法，所述方法包括在分配机的检查站台中定位包装，采集包装的图像，读取所述图像以识别源数据，编码所述源数据以获得第一编码数据，以及用包含第一编码数据和串行化数据的识别标签来标记所述包装。所述标签可以是任何合适的标签，例如条形码标签或射频识别标签。

优选地，所述图像的读取还包括在检查站台机器读取所述图像的至少第一部分以导出所述源数据的机器可读部分。机器读取还可以包括用OCR阅读器光学字符读取所述图像的印刷字符和/或用浮凸字符阅读器读取所述图像的浮凸字符。优选地，所述分配机是通信网络上的一个节点，所述方法还包括将来自分配机的所述图像传输到远程节点，并且在所述远程节点，人工地读取所述图像以导出所述源数据的被人工观察部分。

所述方法还可以包括从若干方向照明包装并采集对应于正从若干方向观察的包装的各个图像部分。可选地，使用定位在检查站台内的包装，测量包装的物理性质以导出物理数据，编码所述物理数据以获得第二编码数据，第二编码数据与第一编码数据组合，并且用包含所述组合数据的识别标签来标记所述包装。所述方法还可以包括用照明模块照明包装，在通过图像采集模块采集包装的最终图像之前用图像采集模块记录包装的临时图像，分析临时图像质量，并且调节照明模块和图像采集模块中的至少一个的设置以增加临时图像质量和获得最终图像。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于处理自动分配机中的包装的设备，所述设备包括在分配机的检查站台处用于照明包装的照明模块、用于采集包装图像的图像采集模块、从所述图像识别特征数据的字符识别模块、编码所述特征数据的编码模块、以及将包含所述编码特征数据的机器可读标签应用于包装的标记模块。

优选地，所述字符识别模块具有用于读取所述图像中的机器可读字符以导出所述特征数据的机器可读部分的阅读器，所述阅读器是印刷字符阅读器和浮凸字符阅读器中的至少一种。

所述分配机可以是通信网络上的节点，所述字符识别模块还包括用于将来自分配机的所述图像传输到通信网络的远程节点的通信网络链接，以及在所述远程节点处允许人工检查经传输图像的人工图像检查单元。

所述标记模块优选地可操作以将条形码标签和射频识别标签中的一种应用于包装。所述照明模块可以具有多个光源以从多个方向照明包装，并且所述图像采集模块可以具有多个图像采集照相机单元以采集从相应多个方向观察的包装的图像。

所述设备还可以包括物理性质测量模块，用于测量包装的至少一个物理性质以导出物理数据，所述编码模块可操作以编码所述物理数据从而导出第二编码数据，并且所述标记模块可操作以用包含第二编码数据的标签来标记包装。所述图像采集模块优选地可操作以采集包装的临时图像，所述阅读器可操作以读取临时图像并且形成反馈信号，并且所述设备还包括反馈环以应用所述反馈信号调节照明模块和图像采集模块中的至少一个的设置。

附图说明

为了图示的简明，下图中所示各元件不一定按相同比例绘制。例如，为了清楚起见，相对其他元件放大一些元件的尺寸。考虑以下参考附图的描述和权利要求书，将显见本发明的优点、特征和特性、以及方法、相关元件的操作和功能以及各部分的组合和制造的经济性，所有这些附图构成说明书的一部分，在各附图中相似的参考数字表示相应部分，并且在附图中：

图1是自动分配机的储藏室的前视图，图中示出了检查站台；

图2是用于本发明的一个实施例中的拾取头机构的透视图；

图3是电路示意图，图中示出了根据本发明的一个实施例的用于处理自动分配机的包装的电路模块；

图4示出了根据本发明的一个实施例的自动分配机的检查站台的前视图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的另一种形式的检查站台的部分的透视图；

图6是图5的检查站台的部分的俯视图；以及

图7是图5的检查站台的另一个部分的侧视图。

具体实施方式

在该说明书中，术语“药物”包含药品以及根据处方或药方分配的任何和所有其他材料。术语“站台”包含诸如储存柜和装载柜之类的箱柜、以及自动分配机内可将药物包装带到那里并在那里进行例如检查的包装处理活动或进行到另一位置继续包装的运动的其他位置。说明书中术语“模块”的使用将在功能上区分包装处理设备的不同部分，然而所述部分可以包括与其他部分公用或共享的机械元件、控制逻辑、处理装置和存储器。

本申请人的共同未决PCT申请PCT/CA2007/001220涉及一种用于分配药物的方法、***和设备。更具体地，该PCT申请描述了一种联网***，该联网***具有：服务器；链接到服务器的患者信息数据库；第一客户端，其具有链接到服务器的输入装置并且可操作以生成开给用户的药物的药方；第二客户端，其包括自动分配机，在所述自动分配机处可将药品分配给用户，所述分配机包括输入装置，所述输入装置可操作以识别药方中的人和/或机器可读描述，并可操作以提供对描述与患者信息之间相互参照的验证，从而作为基于输入药方将药物分配给用户的开始。临床医生可以是第三客户端，其具有链接到服务器的输入装置以输入适当的处方信息，或者在特定情况下适合于特定患者从数据库接受某些处方信息。进一步地，医生的客户端设备可以可操作以显示患者信息，例如药史、保险责任范围等，并且打印机模块可以作为纸张打印输出来打印药方。

服务器和数据库允许存储、编译和检索包括姓名、住址以及诊断和药史的患者数据。医生和用于分配药物的自动设备都可以经由服务器、经由安全连接或经由***与诊所现有的诊所管理***或患者数据库之间的链接来访问数据库。

所描述的设备还可以包括用户界面、允许用户与验证代理人之间的通信的电话会议或视频会议装置、和用于采集药方的图像的扫描装置，使得验证代理人(例如在***中用位于远离所述设备的设备通信的特许药剂师)可以在需要时查看所述药方以批准处方。分配机设备的用户界面提供指导用户的详细和清楚的说明。

认证装置例如通过提示输入个人识别号或者通过生物测量装置或者通过将某些问题与患者提供给所述设备以识别患者的答案相关联并且将该信息与存储在联网数据库上的患者信息相互参照来确认患者的身份。一旦患者被识别，分配机设备提示用户输入药方并且所述设备通过上述验证代理人或者通过处理机器可读描述(其可以是条形码)来处理用户输入的药方。该信息可以用服务器和数据库检验。设备也可以与服务器接口以裁定保险索赔并确定患者应付的金额。患者接受或拒绝交易。如果交易被接受，设备与服务器接口，从而例如通过提示患者输入***信息来办理付款。处方标签和收据被打印。设备确认药品是正确的并且将其递送到分配区由用户取回，同时将药方保留在锁箱中，并且检验已购买药物产品已被取回。进一步地，设备可以打印和/或提供给用户与已分配的药物相关的指导材料。形成通信网络的一个节点的自动分配设备在允许患者获得处方药物而不必上药房或药店方面具有显著价值。

作为这类自动分配机的一部分，具有板架组件的药物储藏室在美国专利申请No.12541307中有所描述，其中上述申请的全文通过引用合并在此。如图1中所示，这类储藏室10包括箱柜12的行列板架11，每个箱柜为矩形，尽管可以预见其他箱柜形状。板架结构允许方便地改变箱柜侧壁的间隔以及箱柜顶板到底板的间隔。通过合适选择间隔，可以获得多种尺寸。取决于药物自身的尺寸和周围包装物的尺寸，药物包装可以具有多种形状和尺寸。由于空间珍贵，理想情况下特定箱柜12的尺寸应当紧密地配合容纳在该箱柜中的药物包装的尺寸。由于包装尺寸分布的分布通常在分配机之间有所不同，因此箱柜板架中的箱柜尺寸的分布适应于特定分配机。

自动分配机还包括包装处理设备。如图1中所示，该设备包括在其上安装有拾取头的台架。台架包括垂直可往复滑座21，该滑座21由皮带驱动22沿垂直导轨23驱动。导轨23安装在两个联接的水平可往复滑座24之间。滑座24由皮带驱动26沿水平轨道28驱动。滑座21和24可在平行于箱柜板架11前侧延伸的进入平面内移动。这样，拾取头20可以邻近储存箱柜12中任何一个被选箱柜或形成储藏室的一部分的任何其他功能站台放置。为了从箱柜拾取包装，形成拾取头一部分的平台沿垂直于进入平面的方向移动到一个位置，从所述位置被选包装可从选定箱柜取出或者可放置到选定箱柜中。

用于所示板架的一种形式的拾取头机构在美国专利申请No.12503989中有所描述，其中上述申请的全文通过引用合并在此。如图2的透视图所示，该机构包括由电机36和皮带38驱动的伸缩支撑联动装置34，所述电机和皮带可操作以驱动支撑在联动装置34上的平台32进入和离开板架以在被选箱柜拾取或装载包装。在包装拾取程序期间，平台被驱动到被选箱柜中，在那里使得待拾取的包装居于平台上。随后致动该拾取头机构以从被选箱柜或站台缩回平台32，并且同时将被选包装拖到平台上，被选包装由拾取头20从所述平台带到分配机内的另一个站台。在包装放置周期中，包装最初支撑在平台32上。然后，由于平台被驱动到选定的储存箱柜中，导致包装移出并且在平台缩回时留在储存箱柜中。拾取头机构用于从一个被选站台/箱柜中拾取被选包装，或向其中放置被选包装。如果被选包装是一堆或一行包装的一部分，拾取头也从所述堆或行内的被选位置拾取包装，或向其装载包装。

为了患者方便和安全，重要的是在各种包装处理程序(例如初始装载、以后的库存管理、和分配)的过程中高效安全地实现药物储藏室内药物包装的处理。对于这类处理有价值的准备步骤是串行化在分配机储存的所有产品。

如图3的示意图中所示，分配机具有检查模块40、图像处理模块42和串行化模块44。分配机模块通过接口模块连接到远程访问模块46和其他自动分配机，以形成数据通信网络。这些通用模块均可以包括多个子模块。远程访问模块46例如可以包括用于医生、药剂师的数据输入和输出装置、库存控制网络、以及药品数据、患者药物史和患者病史的数据库。

包装处理控制由通用处理模块48、存储待用于包装处理控制的程序指令和其他数据的存储模块50、和连接总线52提供。处理模块48可以是单个处理设备或多个处理设备。这类处理设备可以是微控制器、微处理器、微型计算机、中央处理单元、数字信号处理器、可编程门阵列、状态机、逻辑电路和/或基于操作指令处理信号(模拟和/或数字)的任何设备。存储模块50可以是单个存储设备或多个存储设备。这类存储设备可以是只读存储器、随机存取存储器、***存储器、闪存、磁带存储器、可编程存储器、可擦除存储器和/或存储数字信息的任何设备。

检查模块40的元件容纳在检查站台中，在串行化的过程中以及包装在分配机中处理过程中的其他时间，包装被带到并装载到所述检查站台以供检查。如图4中所示，检查站台包括带有壁56的矩形外壳54，在所述壁中安装有光学传感器58，所述光学传感器在拾取头20将包装传送到检查站台的检查区中时触发。光学传感器的输出用于生成指令信号，指令信号操纵拾取头将包装精确放置在检查平台60上的预期位置。选择包装的初始位置和取向以最小化后续的处理要求。

如图3的电路示意图中所示照明模块62和图像采集模块64被构造为检查站台的一部分。照明模块具有若干光源，所述光源从多个方向照明在检查区定位的包装。每个光源具有发光二极管(LED)66的阵列，来自每个LED的光由各自的透镜68聚焦到包装的相应表面上。从上面以及从顶部、底部和两侧照明包装。另外，为了检测和分析浮凸字符，包装可以由与包装表面成小角度引导光的其他LED阵列源(未示出)照明。

图像采集模块包括照相机70，照相机70被安装在采集来自位于检查区的包装的各个照明表面的图像的位置上。照明模块和图像采集模块被编程以在整个操作周期循环，从而采集包装的每个表面的图像。理想地，以一定的位置和一定的取向将包装放置到检查站台中，以使得对于矩形包装并且为了从包装表面读取印刷字符，每个表面在大体垂直于照明光的方向并且也大体垂直于各个照相机的视轴的平面内延伸。在图4的实施例中，包装(未示出)保持在平台60上的固定位置，同时执行照明和图像采集序列以采集来自包装表面的图像。

在本发明的一个备选实施例中，检查站台54包括如图3中所示作为检查模块40的一部分和如图5中的透视图所示的包装操纵模块71。包装操纵模块71包括用于围绕垂直轴在检查区旋转放置药物包装的第一机构72。在检查周期期间，药物包装支撑在底座上，所述底座由步进电机驱动以通过一系列取向步进包装，在示出检查站台内部顶视图的图6中以虚线示出了所述取向中的一种。步进电机的操作与照明模块的光源的操作和图像采集模块的照相机的操作同步。操纵模块具有用于围绕水平轴旋转药物包装的第二机构74，在图7中显示了该机构的一部分。第二机构包括在致动杆80的末端的一组夹持垫片78，所述杆被安装用于沿着它们的纵轴往复运动，并用于围绕它们的轴旋转。在检查周期期间，当包装8位于检查区时，使得致动杆80靠着包装移动以夹紧包装，垂直移动以从底座提升包装，随后使得致动杆80围绕它们的纵轴旋转以使药物包装围绕大体水平轴旋转，从而连续地将顶部、底部和两个侧面带到照明模块的光源前面。第二机构74的操作也与照明模块的光源66的操作和图像采集模块的照相机70的操作同步。选择机构72、74的参数以实现对放置在检查区的药物包装的各表面图像的预期采集。

在操纵模块的进一步修改中，检查站台具有隔室，该隔室由具有一个顶点的三个相互垂直的板限定。拾取头控制被编程以尽可能远地朝着该顶点将***检查区中的包装驱动到隔室中，并使得包装抵靠板的内面。板是透明的并且照相机70被定位在远离隔室内部的各个板的侧面上。每个照相机具有覆盖相应板的内面的预定区域的视野和焦深。这样，当包装被驱动到隔室中的适当位置时，包装自动就位以获得其三个“接触”表面中每一个表面的图像。在成像三个面之后，包装由类似于图5和7中所示的布置夹紧，并且从隔室缩回。包装围绕一个轴转动180°，然后围绕垂直轴转动180°并且最后被驱动回隔室直至到达顶点，由此采集其他三个侧面的图像。应当理解这一限制隔室特别适用于矩形包装，但是对于带有圆形或不规则轮廓的包装无效。在后一种情况下，以更复杂的机械布置为代价，板可以被省略，操纵模块然后仅仅操纵包装抵靠虚拟基准点或平面。一般地，通过使用模块(例如操纵模块71)，照明模块和图像采集模块可以构造有更少的元件，原因是包装自身被移动以将若干表面中的每一个表面带到某个位置上，在所述位置表面被照明并且采集被照明表面的一个或多个预期图像。然而，显而易见的是，这需要更复杂的机械布置。

如图3中所示，来自呈现被采集图像的检查站台的输出送入图像处理模块42，所述图像处理模块42可操作以提高被采集图像质量并识别字符。图像处理模块包括被优化用于读取印刷的机器可读字符的光学字符识别(OCR)模块76。OCR模块还包括用于读取常常用于重要包装数据(例如批号和有效期)的浮凸字符的浮凸字符阅读器82。浮凸字符阅读器可以如美国专利申请No.12642786中所述并且可以包括专用照明源，该照明源被配置为与包装表面成小角度投射光以增加检测和识别浮凸字符的简易性。

来自OCR模块76的输出被馈送到判读模块84进行判读，该判读模块具有与期望从药物包装读取的字符和字符组的规定和可能格式和内容相关的来自串行化模块44的参考输入。这些例如可以包括通常表示批号或有效期的字母数字式字符的特定序列；或感兴趣字符串之间的分离空格和字符的存在；或政府法规规定的特定格式。OCR输出数据与规定和可能格式数据比较以检测匹配并且因此增加了在OCR模块初步识别的字符的置信度。在OCR输出与在判读模块的期望数据输入之间的比较的基础上，OCR输出被确认为有效或被视为可疑。

来自图像处理模块42的反馈控制用于照明模块42和图像采集模块64的闭环模拟调谐。反馈控制可以被配置为级联反馈，其中来自一个或多个次级反馈环的输出用于重新配置设置并且来自初级环的反馈用于获得最后输出。

判读模块84的输出被带到呈现模块86，该呈现模块被自动配置为当由图像采集模块64首次采集时标记相应药物包装的图像以突出显示其身份可疑的任何字符。呈现模块的输出被传输到人工检查模块88，在那里检查者访问监视装置，传输图像被显示供检查者视觉检查。人工检查模块位于远离自动分配机的通信网络上的节点。为了方便起见，尽管检查模块位于远程节点，但在图3中该检查模块被显示为图像处理模块42的一部分。检查模块具有输入装置，检查者可以由所述输入装置键入数据，所述数据要被发送到网络以与在自动分配机生成的其他图像数据组合。

在形成串行化模块44的一部分的数据获取模块90记录图像处理模块42的输出数据。记录的数据是源数据并且在视觉上可与输送到自动分配机的药物包装相区分并且同时包括包装的图像和从那些图像识别出的字符。源数据形成对应于药物包装的特征数据的一个部分。

在本发明的该实施例中，特征数据也包括与包装的物理性质(例如它的重量)相关的导出数据。这类物理数据可以不存在于源数据中并且在从制造商接收时无法由药物包装的纯视觉检查显见。所述物理数据通过由位于检查站台的测量模块92测量或以另外方式检查包装的物理性质来生成。如图4中所示，物理性质测量模块具有重量测定器子***94。重量测定器具有安装在基座元件100与包装支撑平台60之间的四个测压器件(load cell)98，测压器件98定位成对称矩形阵列。测压器件是压缩测压器件，但是作为替换可以是张力或剪应力器件。它们以规定的灵敏度被构造以具备常规药物包装较轻重量所需灵敏度。所述器件包含应变仪换能器，但是作为替换可以包含其他类型的换能器。在每个测压器件检测包装重量的分量并将其转换成相应的输出信号。基于以前的校准，计算包装重量。另外，通过比较测压器件测得的重量分量的变化，确定包装的力矩(即，包装重量在包装长度和宽度上的分布)。尽管测压器件的矩形阵列是一种简单方便的布置，但作为替换可以使用单个测压器件或测压器件的备选阵列。

应当理解包装的其他物理性质(例如它的形状和尺寸)也可以由可商购的适当测量单元进行测量。物理性质测量模块92的输出用于生成对应于测得物理性质的物理数据，其中物理数据形成输入数据获取模块90的第二数据。在串行化包装之时，源数据与物理数据的组合构成包装特征数据。

输出从数据采集模块带到编码模块104，用以生成对应于特征数据的代码。代码用于生成物理条形码，该物理条形码在包装标记模块106应用于相应的包装表面。

不考虑不同包装的特性和性质之间的任何显著差别，条形码合并和压缩串行化包装的特征数据并且具有统一格式。

串行化模块包括索引模块108，在所述索引模块保有指定条形码对与该条形码相关联的对应特征数据的第一索引，并且保有包装相对于所述包装在任何时候位于其中的特定储藏室站台的第二索引，其中所述包装由它们的串行化条形码所识别。

现在将描述使用上述装备的自动串行化方法。理想地，有效处理药物包装所需的识别数据将显示在包装上并且将具有标准化位置、内容和格式。例如，所有信息将白底黑字印刷，并且所有字母数字特征具有单一字体、笔划宽度、大小和间隔。实际上，来自不同供应商的药物包装的标记在很大程度上并未标准化。因此，所有引入包装必须作为标准串行化程序的一部分被串行化，使得随后可以在分配机内对引入包装进行有效处理。

在本发明当前实施例中，包装在分配机装载程序期间的自动串行化过程中被串行化，并且自动串行化过程重新使用早先在供应环节中完成的标记工作的结果的相当大的部分。然而，应当认识到用于特定药物包装的自动串行化和装载过程可以在不同时间执行。

储藏室中的某些箱柜12被指定为装填箱柜，意味着在储藏室首次储备货物或在随后重新储备货物时，分配给分配机的新货首先被装载到装载箱柜中而无需对新货的每个包装的性质或初始位置进行任何特殊考虑。随后，包装被装载到被指定为储存箱柜的储藏室的其他箱柜中。可以在平静时间实施装载程序，所述平静时间可以是预测分配需要低之时或者是通过自动监视确定没有分配或其他库存管理操作正在进行之时。如果希望使装载区域占据更小或更大的占地面积以容纳更少量或更多量的新货，则可以改变被指定为装载箱柜的特定箱柜。

在将新货的包装从一个装载箱柜传送到指定储存箱柜时，致动图3的各个串行化模块以串行化待装载的包装。选择待串行化的包装并且致动拾取头驱动以将拾取头移动到装载箱柜并且拾取位于一个装载箱柜中的被选包装。被选包装然后由拾取头带到检查站台并且由拾取头***基准位置。拾取头由联接到光学传感器布置的伺服机构控制以保证包装被精确地定位在检查平台60上。

然后在照明模块初始化成像序列。LED光源66依次工作以照明包装的连续面。某些光源被定位和配置为发出大体垂直于待成像表面的光以获得示出常规印刷字符的图像。其他光源被配置为将小角度光引导到待成像表面上以获得示出浮凸字符的图像。使用的某些光源可以是包含宽波长谱的白光。这些光源可以由能提供特定印刷背景/前景组合的更清晰图像的单色光源补充。图像采集模块64中的照相机70的操作与照明模块的光源的操作同步，并且照明和图像采集模块被编程以在整个操作周期循环，从而在包装的各个被照明表面位于检查区时连续地采集来自各被照明表面的图像。

表示采集图像的输出从检查站台送至图像处理模块42，在那里改善图像质量并识别图像中的字符。在OCR模块76，除非图像不清楚，印刷的机器可读字符由OCR阅读器读取。来自检查模块的另一个输入送至读取浮凸包装数据(例如批号和有效期)的浮凸字符阅读器82。

来自OCR模块76的输出被馈送到判读模块84，在那里基于字符的规定和可能格式和内容，将所述输出与参考输入进行比较。通过检测匹配增加了在OCR模块初步进行的字符识别的置信度。基于在OCR输出与在判读模块的期望数据输入之间的比较，OCR输出被确认为有效或被视为可疑。

判读模块84的输出送至呈现模块86，在那里相应药物包装图像在由图像采集模块64首次采集时被自动标记以突出其身份可疑的任何字符。随后在人工检查模块88显示被标记图像，在那里检查者视觉地检查每个可疑字符；即，那些未达到机器读取的置信度阈值的字符。检查者在从被显示源数据识别可疑字符之后键入判读以用于随后传输回到自动分配机与先前在分配机机器读取的图像数据组合。在分配机对包装的字符机器读取和在人工检查站台对相应图像的人工检查可以有效地作为同时操作而进行。作为替换，人工检查任务可以在另一时间访问的数据库排队使得应用于包装的字符的识别是相控活动。

如前所述，图像处理模块42包括一个或多个反馈环。通过获得快速连续图像、在精确检测图像中的字符方面为图像质量评分和最佳地调谐成像条件以最大化得分来执行针对照明和图像采集条件的调谐控制的反馈。来自OCR模块76的得分在初级反馈环中分别用于照明模块62和图像采集模块64以控制例如光源的强度和方向，及控制各种照相机设置。得分被用作连续PID(比例积分微分)计算中的误差因数以提高得分，并且最佳得分被用作选择最终输入OCR模块的数据的基础。OCR反馈用于实时提高成像得分。另外，反馈也用于为已知与先前被分析的包装类型相同的包装来设置初始照明和成像条件。初级反馈环与来自OCR模块的一个或多个内部子***的一个或多个次级反馈环组合以提升OCR模块工作的速度。一个次级反馈环确定要工作的是图像采集模块的哪些照相机。例如，如果包装是在顶部或底部总是没有感兴趣的信息的瓶子，那么在瓶子顶部和底部的照明源和照相机不工作。借助于另一个次级反馈环，图像采集模块初始工作以检测从供应商获得的包装上的任何UPC(通用产品代码)条形码。读取UPC条形码并且从网络上的产品数据库访问相应信息。通过核查此类信息，就能对包装的初始取向和包装上的其他数据元的期望位置进行预测。该信息然后被用作初始反馈以修改照明和图像采集模块的设置，从而随后获得进一步相关图像数据的快速和清楚采集。响应于反馈信号，调节照明条件(例如光强度和束方向)和照相机设置(例如亮度、对比度、曝光、增益、焦距、颜色饱和度、变焦、追拍和图像锐度)以增加最终图像的清晰度，并由此增加正确识别字符的置信度。

来自图像处理模块42的输出送至串行化模块44，在那里用于包装的特征数据在数据获取模块90生成并且特征数据在编码模块104被编码。串行化模块还包括用表示特征数据的条形码标记包装的标记模块106，以及更新条形码/包装索引和包装/站台索引两者的索引模块108。

如先前所述，包装特征数据的一个部分是包括药物的性质、制造商、批号、有效期和处方操作说明的源数据。典型地，其中的大部分数据从在供应链中的某个在前时机应用于药物包装的包含源数据表示的标签导出；例如在药物包装离开制造厂前不久由制造商应用。

如前所述，特征数据的另一部分是与包装的物理性质(例如它的重量、尺寸和力矩)有关的物理数据。这类物理性质在包装被接收用于分配机装载时通常不能从对包装的视觉检查中显见。所以通过在包装被装载到装载箱柜中之后但在包装被分配给特定储存箱柜之前，通过在物理性质测量模块测量包装的指定物理性质(或以另外方式自动物理检查药物包装)来生成物理数据。源数据和物理数据在数据获取模块被组合为用于该包装的特征数据。

如果可能，条形码标签被放置在所有包装上的统一位置以有助于随后比条形码被放置在随机位置的情形更快速地检测和读取条形码。应当理解标签的其他形式(例如射频识别标签)可以用于编码特征数据并且可以取决于标签的性质以常规方式应用于包装。在被标记包装的随后处理中，条形码被读取并且参照条形码/包装索引。

一旦在检查站台将条形码应用于包装，就致动拾取头20以将包装从检查站台传送到储存箱柜12中的一个被选储存箱柜并传送到该储存箱柜中的包装行或堆中的被选位置。

为了选择其中将要放置包装的储存箱柜，从确定容许箱柜选择的所有因素的包装特征数据中做出选择。由于储藏室10具有一定范围的箱柜尺寸，一个这类因素是包装尺寸。显然，不可能将包装放置在太小的箱柜中。而且，将包装放置在比包装大得多的箱柜中是空间利用不充分的。同样从特征数据分析得出确定可接受储存箱柜性质(例如箱柜形状或深度)的其他因素。一些箱柜可以保持在冷藏区以容纳其特征数据表明它们需要在低温下储存的包装药物。

一旦识别合适的箱柜，储存在索引模块108的箱柜索引被检验以确定该箱柜是否已经占满。如果该箱柜是满的，则处理继续核查其他合适的储存箱柜的适合性和充满状态。当获得包装与储存箱柜的匹配时，初始化指令序列以使拾取头20从检查站台取回包装并且将该包装传送到选定储存箱柜。作为序列的一部分，更新包装/站台索引。

尽管通常在自动分配机的操作中描述的物理动作在分配机发生，但由于分配机是通信网络上的一个节点，所以在涉及数据访问、存储和处理的所述各种程序中的所有步骤可以方便地在网络的各远程节点发生。

应当明白，为了有效使用空间和最小化机械***在分配机中的必要物理运动，适宜的是在被配置为允许执行每个操作的单个站台执行各种操作，例如照明、图像采集、物理性质测量、包装标记等。然而，应当理解一些操作可以在一个站台被执行，而其他操作可以在另一个站台被执行。为此，多个站台可以被不同地配置或者可以基本相同以允许不同包装的操作的并行处理。如果发现在不同站台之间分配步骤是方便的，那么没有意向表明在所述每个程序中涉及的操作的执行应当全部被限制到分配机的一个站台。

尽管所示实施例的储存站台被显示为箱柜的XY阵列，但是储存站台可以以另外方式实现。例如，在本发明的另一个实施例中，箱柜具有底板/顶板，但是没有侧壁。相反地，包装沿着在板架的宽度的至少一部分上延伸的底板精确地放置在站台位置，每个包装不是通过壁，而是通过索引空间与下一个相邻包装分隔开。

本领域的技术人员将显而易见其他变化和修改。所述和所示的本发明的实施例并非旨在限制。本发明的原理预见了具有在典型实施例中显而易见的优点和性质的许多替换方案。

Claims (21)

1.一种处理自动分配机中的包装的方法，所述方法包括在分配机的检查站台中定位包装，采集包装的图像，读取图像以识别源数据，编码源数据以获得第一编码数据，以及将第一编码数据作为识别标签应用于包装。

2.如权利要求1所述的方法，图像的所述读取还包括在检查站台机器读取图像的至少第一部分以导出源数据的机器可读部分。

3.如权利要求2所述的方法，所述图像包括字符数据，所述方法还包括用光学字符识别阅读器读取所述字符数据。

4.如权利要求1所述的方法，所述分配机是通信网络上的节点，图像的所述读取还包括将来自分配机的图像传输到网络上的远程节点，并且在所述远程节点，人工地读取所述图像以导出源数据的人工显示部分。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述识别标签是条形码和射频识别标签中的一种。

6.如权利要求1所述的方法，所述图像具有多个部分，所述方法还包括从若干方向照明包装并采集对应于正从若干方向观察的包装的各个图像部分。

7.如权利要求6所述的方法，还包括调节包装的位置和取向以允许从若干方向照明包装并从若干方向采集图像部分。

8.如权利要求1所述的方法，还包括在包装定位在检查站台中时，测量包装的物理性质以导出物理数据，编码所述物理数据以获得第二编码数据，以及将第二编码数据应用于所述识别标签。

9.如权利要求1所述的方法，还包括用照明子***照明包装，用记录子***记录包装的临时图像，并且在采集图像之前，分析临时图像质量并调节照明子***和记录子***中的至少一个以提高临时图像质量。

10.如权利要求1所述的方法，编码数据是串行化代码，所述方法还包括存储串行化代码相对于相应源数据的索引。

11.如权利要求10所述的方法，所述分配机具有多个站台，所述方法还包括存储串行化代码相对于所述站台的索引。

12.一种用于处理自动分配机中的包装的设备，所述设备包括在分配机的检查站台处用于照明包装的照明模块、用于采集包装的图像的图像采集模块、用于从所述图像识别特征数据的字符识别模块、用于编码所述特征数据的编码模块、以及用于将包含所述编码特征数据的机器可读标签应用于包装的标记模块。

13.如权利要求12所述的设备，所述字符识别模块具有用于读取所述图像中的机器可读字符以导出所述特征数据的机器可读部分的阅读器。

14.如权利要求13所述的设备，所述阅读器是印刷字符阅读器和浮凸字符阅读器中的至少一种。

15.如权利要求12所述的设备，所述分配机是通信网络上的节点，所述字符识别模块包括用于将图像从分配机传输到通信网络的远程节点的通信网络链接，以及在所述远程节点处允许人工检查经传输的图像的人工图像检查单元。

16.如权利要求12所述的设备，其中所述标记模块可操作以将条形码和射频识别标签中的一种应用于包装。

17.如权利要求12所述的设备，所述照明模块具有用于从多个方向照明包装的多个光源，并且所述图像采集模块具有用于采集从相应多个方向观察的包装的图像的图像采集子单元。

18.如权利要求12所述的设备，还包括用于测量包装的至少一个物理性质以导出物理数据的物理性质测量模块，所述编码模块可操作以编码所述物理数据以获得第二编码数据，并且所述标记模块可操作以用包含第二编码数据的标签标记包装。

19.如权利要求12所述的设备，所述图像采集模块可操作以采集包装的临时图像，所述阅读器可操作以读取临时图像并且形成反馈信号，所述设备还包括应用所述反馈信号调节照明模块和图像采集模块中的至少一个的设置的反馈环。

20.如权利要求12所述的设备，还包括以将唯一的串行化代码作为编码数据分配给每个包装的索引模块。

21.如权利要求20所述的设备，所述分配机具有多个站台并且是通信网络上的节点，所述设备还包括在通信网络上的节点处用于存储索引数据的数据库装置，所述数据库装置被编程以存储串行化代码相对于源数据的索引和串行化代码相对于分配机站台的索引中的至少一种。

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