專利名稱：用于處理自動分配機中的包裝的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于處理自動分配機(dispensary)中的包裝的方法和設備。本 發(fā)明特別但非專門應用于從自動藥物分配機分配的準備過程中的串行化藥物包裝。
背景技術：
分配處方藥物的傳統手段包括醫(yī)生會見患者并且基于特定診斷開藥方，隨后手寫 并簽署處方，患者于是將處方帶給藥房的藥劑師進行配藥。近年來，在藥物分配的領域中出 現了兩個顯著進步。第一個進步是電子處方采集方法、系統和設備的出現，其提高了總體精 確性并且改善了患者記錄與開藥的關聯性。第二個進步是可以自動分配藥物的自動設備的 出現，該自動設備典型地被配置為分配機，分配機位于方便患者取得的地方，例如位于醫(yī)生 診所、醫(yī)院或商場。在自動分配機的使用中，分配機儲備貨物，將藥物定期分配給患者，其后 分配機重新儲備貨物。為了患者安全，必須檢驗有效藥物正被分配給患者。這類檢驗中的重 要步驟是串行化分配機儲備的所有產品。串行化對于高效庫存管理也是有價值的。然而， 如果要在大量分布的售賣點內備的所有產品必須被帶到中心庫房進行串行化，那么串行化 產品會是耗時且不方便的。在將產品運入和運出串行化庫房的過程中也存在丟失或損壞的 風險。類似地，用人操作安裝在售賣點或由服務人員運到那里的專用串行化設備會是耗時 且高成本的。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種處理自動分配機中的包裝的方法，所述方法 包括在分配機的檢查站臺中定位包裝，采集包裝的圖像，讀取所述圖像以識別源數據，編碼 所述源數據以獲得第一編碼數據，以及用包含第一編碼數據和串行化數據的識別標簽來標 記所述包裝。所述標簽可以是任何合適的標簽，例如條形碼標簽或射頻識別標簽。優(yōu)選地，所述圖像的讀取還包括在檢查站臺機器讀取所述圖像的至少第一部分以 導出所述源數據的機器可讀部分。機器讀取還可以包括用OCR閱讀器光學字符讀取所述圖 像的印刷字符和/或用浮凸字符閱讀器讀取所述圖像的浮凸字符。優(yōu)選地，所述分配機是 通信網絡上的一個節(jié)點，所述方法還包括將來自分配機的所述圖像傳輸到遠程節(jié)點，并且 在所述遠程節(jié)點，人工地讀取所述圖像以導出所述源數據的被人工觀察部分。所述方法還可以包括從若干方向照明包裝并采集對應于正從若干方向觀察的包 裝的各個圖像部分?？蛇x地，使用定位在檢查站臺內的包裝，測量包裝的物理性質以導出物 理數據，編碼所述物理數據以獲得第二編碼數據，第二編碼數據與第一編碼數據組合，并且 用包含所述組合數據的識別標簽來標記所述包裝。所述方法還可以包括用照明模塊照明包 裝，在通過圖像采集模塊采集包裝的最終圖像之前用圖像采集模塊記錄包裝的臨時圖像， 分析臨時圖像質量，并且調節(jié)照明模塊和圖像采集模塊中的至少一個的設置以增加臨時圖 像質量和獲得最終圖像。根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于處理自動分配機中的包裝的設備，所述設備包括在分配機的檢查站臺處用于照明包裝的照明模塊、用于采集包裝圖像的圖像采集 模塊、從所述圖像識別特征數據的字符識別模塊、編碼所述特征數據的編碼模塊、以及將包 含所述編碼特征數據的機器可讀標簽應用于包裝的標記模塊。優(yōu)選地，所述字符識別模塊具有用于讀取所述圖像中的機器可讀字符以導出所述 特征數據的機器可讀部分的閱讀器，所述閱讀器是印刷字符閱讀器和浮凸字符閱讀器中的 至少一種。所述分配機可以是通信網絡上的節(jié)點，所述字符識別模塊還包括用于將來自分配 機的所述圖像傳輸到通信網絡的遠程節(jié)點的通信網絡鏈接，以及在所述遠程節(jié)點處允許人 工檢查經傳輸圖像的人工圖像檢查單元。所述標記模塊優(yōu)選地可操作以將條形碼標簽和射頻識別標簽中的一種應用于包 裝。所述照明模塊可以具有多個光源以從多個方向照明包裝，并且所述圖像采集模塊可以 具有多個圖像采集照相機單元以采集從相應多個方向觀察的包裝的圖像。所述設備還可以包括物理性質測量模塊，用于測量包裝的至少一個物理性質以導 出物理數據，所述編碼模塊可操作以編碼所述物理數據從而導出第二編碼數據，并且所述 標記模塊可操作以用包含第二編碼數據的標簽來標記包裝。所述圖像采集模塊優(yōu)選地可操 作以采集包裝的臨時圖像，所述閱讀器可操作以讀取臨時圖像并且形成反饋信號，并且所 述設備還包括反饋環(huán)以應用所述反饋信號調節(jié)照明模塊和圖像采集模塊中的至少一個的 設置。


為了圖示的簡明，下圖中所示各元件不一定按相同比例繪制。例如，為了清楚起 見，相對其他元件放大一些元件的尺寸?？紤]以下參考附圖的描述和權利要求書，將顯見本 發(fā)明的優(yōu)點、特征和特性、以及方法、相關元件的操作和功能以及各部分的組合和制造的經 濟性，所有這些附圖構成說明書的一部分，在各附圖中相似的參考數字表示相應部分，并且 在附圖中圖1是自動分配機的儲藏室的前視圖，圖中示出了檢查站臺；圖2是用于本發(fā)明的一個實施例中的拾取頭機構的透視圖；圖3是電路示意圖，圖中示出了根據本發(fā)明的一個實施例的用于處理自動分配機 的包裝的電路模塊；圖4示出了根據本發(fā)明的一個實施例的自動分配機的檢查站臺的前視圖；圖5示出了根據本發(fā)明的一個實施例的另一種形式的檢查站臺的部分的透視圖；圖6是圖5的檢查站臺的部分的俯視圖；以及圖7是圖5的檢查站臺的另一個部分的側視圖。
具體實施例方式在該說明書中，術語“藥物”包含藥品以及根據處方或藥方分配的任何和所有其他 材料。術語“站臺”包含諸如儲存柜和裝載柜之類的箱柜、以及自動分配機內可將藥物包裝 帶到那里并在那里進行例如檢查的包裝處理活動或進行到另一位置繼續(xù)包裝的運動的其 他位置。說明書中術語“模塊”的使用將在功能上區(qū)分包裝處理設備的不同部分，然而所述部分可以包括與其他部分公用或共享的機械元件、控制邏輯、處理裝置和存儲器。本申請人的共同未決PCT申請PCT/CA2007/001220涉及一種用于分配藥物的方 法、系統和設備。更具體地，該PCT申請描述了一種聯網系統，該聯網系統具有服務器；鏈 接到服務器的患者信息數據庫；第一客戶端，其具有鏈接到服務器的輸入裝置并且可操作 以生成開給用戶的藥物的藥方；第二客戶端，其包括自動分配機，在所述自動分配機處可將 藥品分配給用戶，所述分配機包括輸入裝置，所述輸入裝置可操作以識別藥方中的人和/ 或機器可讀描述，并可操作以提供對描述與患者信息之間相互參照的驗證，從而作為基于 輸入藥方將藥物分配給用戶的開始。臨床醫(yī)生可以是第三客戶端，其具有鏈接到服務器的 輸入裝置以輸入適當的處方信息，或者在特定情況下適合于特定患者從數據庫接受某些處 方信息。進一步地，醫(yī)生的客戶端設備可以可操作以顯示患者信息，例如藥史、保險責任范 圍等，并且打印機模塊可以作為紙張打印輸出來打印藥方。服務器和數據庫允許存儲、編譯和檢索包括姓名、住址以及診斷和藥史的患者數 據。醫(yī)生和用于分配藥物的自動設備都可以經由服務器、經由安全連接或經由系統與診所 現有的診所管理系統或患者數據庫之間的鏈接來訪問數據庫。所描述的設備還可以包括用戶界面、允許用戶與驗證代理人之間的通信的電話會 議或視頻會議裝置、和用于采集藥方的圖像的掃描裝置，使得驗證代理人(例如在系統中 用位于遠離所述設備的設備通信的特許藥劑師)可以在需要時查看所述藥方以批準處方。 分配機設備的用戶界面提供指導用戶的詳細和清楚的說明。認證裝置例如通過提示輸入個人識別號或者通過生物測量裝置或者通過將某些 問題與患者提供給所述設備以識別患者的答案相關聯并且將該信息與存儲在聯網數據庫 上的患者信息相互參照來確認患者的身份。一旦患者被識別，分配機設備提示用戶輸入藥 方并且所述設備通過上述驗證代理人或者通過處理機器可讀描述(其可以是條形碼)來處 理用戶輸入的藥方。該信息可以用服務器和數據庫檢驗。設備也可以與服務器接口以裁定 保險索賠并確定患者應付的金額?；颊呓邮芑蚓芙^交易。如果交易被接受，設備與服務器 接口，從而例如通過提示患者輸入信用卡信息來辦理付款。處方標簽和收據被打印。設備 確認藥品是正確的并且將其遞送到分配區(qū)由用戶取回，同時將藥方保留在鎖箱中，并且檢 驗已購買藥物產品已被取回。進一步地，設備可以打印和/或提供給用戶與已分配的藥物 相關的指導材料。形成通信網絡的一個節(jié)點的自動分配設備在允許患者獲得處方藥物而不 必上藥房或藥店方面具有顯著價值。作為這類自動分配機的一部分，具有板架組件的藥物儲藏室在美國專利申請 No. 12541307中有所描述，其中上述申請的全文通過引用合并在此。如圖1中所示，這類儲 藏室10包括箱柜12的行列板架11，每個箱柜為矩形，盡管可以預見其他箱柜形狀。板架結 構允許方便地改變箱柜側壁的間隔以及箱柜頂板到底板的間隔。通過合適選擇間隔，可以 獲得多種尺寸。取決于藥物自身的尺寸和周圍包裝物的尺寸，藥物包裝可以具有多種形狀 和尺寸。由于空間珍貴，理想情況下特定箱柜12的尺寸應當緊密地配合容納在該箱柜中的 藥物包裝的尺寸。由于包裝尺寸分布的分布通常在分配機之間有所不同，因此箱柜板架中 的箱柜尺寸的分布適應于特定分配機。自動分配機還包括包裝處理設備。如圖1中所示，該設備包括在其上安裝有拾取 頭的臺架。臺架包括垂直可往復滑座21，該滑座21由皮帶驅動22沿垂直導軌23驅動。導軌23安裝在兩個聯接的水平可往復滑座M之間。滑座M由皮帶驅動沈沿水平軌道觀 驅動?；?1和M可在平行于箱柜板架11前側延伸的進入平面內移動。這樣，拾取頭20 可以鄰近儲存箱柜12中任何一個被選箱柜或形成儲藏室的一部分的任何其他功能站臺放 置。為了從箱柜拾取包裝，形成拾取頭一部分的平臺沿垂直于進入平面的方向移動到一個 位置，從所述位置被選包裝可從選定箱柜取出或者可放置到選定箱柜中。用于所示板架的一種形式的拾取頭機構在美國專利申請No. 12503989中有所描 述，其中上述申請的全文通過引用合并在此。如圖2的透視圖所示，該機構包括由電機36和 皮帶38驅動的伸縮支撐聯動裝置34，所述電機和皮帶可操作以驅動支撐在聯動裝置34上 的平臺32進入和離開板架以在被選箱柜拾取或裝載包裝。在包裝拾取程序期間，平臺被驅 動到被選箱柜中，在那里使得待拾取的包裝居于平臺上。隨后致動該拾取頭機構以從被選 箱柜或站臺縮回平臺32，并且同時將被選包裝拖到平臺上，被選包裝由拾取頭20從所述平 臺帶到分配機內的另一個站臺。在包裝放置周期中，包裝最初支撐在平臺32上。然后，由 于平臺被驅動到選定的儲存箱柜中，導致包裝移出并且在平臺縮回時留在儲存箱柜中。拾 取頭機構用于從一個被選站臺/箱柜中拾取被選包裝，或向其中放置被選包裝。如果被選 包裝是一堆或一行包裝的一部分，拾取頭也從所述堆或行內的被選位置拾取包裝，或向其 裝載包裝。為了患者方便和安全，重要的是在各種包裝處理程序(例如初始裝載、以后的庫 存管理、和分配)的過程中高效安全地實現藥物儲藏室內藥物包裝的處理。對于這類處理 有價值的準備步驟是串行化在分配機儲存的所有產品。如圖3的示意圖中所示，分配機具有檢查模塊40、圖像處理模塊42和串行化模塊 44。分配機模塊通過接口模塊連接到遠程訪問模塊46和其他自動分配機，以形成數據通信 網絡。這些通用模塊均可以包括多個子模塊。遠程訪問模塊46例如可以包括用于醫(yī)生、藥 劑師的數據輸入和輸出裝置、庫存控制網絡、以及藥品數據、患者藥物史和患者病史的數據庫。包裝處理控制由通用處理模塊48、存儲待用于包裝處理控制的程序指令和其他數 據的存儲模塊50、和連接總線52提供。處理模塊48可以是單個處理設備或多個處理設備。 這類處理設備可以是微控制器、微處理器、微型計算機、中央處理單元、數字信號處理器、可 編程門陣列、狀態(tài)機、邏輯電路和/或基于操作指令處理信號(模擬和/或數字)的任何設 備。存儲模塊50可以是單個存儲設備或多個存儲設備。這類存儲設備可以是只讀存儲器、 隨機存取存儲器、系統存儲器、閃存、磁帶存儲器、可編程存儲器、可擦除存儲器和/或存儲 數字信息的任何設備。檢查模塊40的元件容納在檢查站臺中，在串行化的過程中以及包裝在分配機中 處理過程中的其他時間，包裝被帶到并裝載到所述檢查站臺以供檢查。如圖4中所示，檢查 站臺包括帶有壁56的矩形外殼M，在所述壁中安裝有光學傳感器58，所述光學傳感器在拾 取頭20將包裝傳送到檢查站臺的檢查區(qū)中時觸發(fā)。光學傳感器的輸出用于生成指令信號， 指令信號操縱拾取頭將包裝精確放置在檢查平臺60上的預期位置。選擇包裝的初始位置 和取向以最小化后續(xù)的處理要求。 如圖3的電路示意圖中所示照明模塊62和圖像采集模塊64被構造為檢查站臺的 一部分。照明模塊具有若干光源，所述光源從多個方向照明在檢查區(qū)定位的包裝。每個光源具有發(fā)光二極管(LED) 66的陣列，來自每個LED的光由各自的透鏡68聚焦到包裝的相應 表面上。從上面以及從頂部、底部和兩側照明包裝。另外，為了檢測和分析浮凸字符，包裝 可以由與包裝表面成小角度引導光的其他LED陣列源(未示出)照明。圖像采集模塊包括照相機70，照相機70被安裝在采集來自位于檢查區(qū)的包裝的 各個照明表面的圖像的位置上。照明模塊和圖像采集模塊被編程以在整個操作周期循環(huán)， 從而采集包裝的每個表面的圖像。理想地，以一定的位置和一定的取向將包裝放置到檢查 站臺中，以使得對于矩形包裝并且為了從包裝表面讀取印刷字符，每個表面在大體垂直于 照明光的方向并且也大體垂直于各個照相機的視軸的平面內延伸。在圖4的實施例中，包 裝(未示出)保持在平臺60上的固定位置，同時執(zhí)行照明和圖像采集序列以采集來自包裝 表面的圖像。在本發(fā)明的一個備選實施例中，檢查站臺討包括如圖3中所示作為檢查模塊40 的一部分和如圖5中的透視圖所示的包裝操縱模塊71。包裝操縱模塊71包括用于圍繞垂 直軸在檢查區(qū)旋轉放置藥物包裝的第一機構72。在檢查周期期間，藥物包裝支撐在底座上， 所述底座由步進電機驅動以通過一系列取向步進包裝，在示出檢查站臺內部頂視圖的圖6 中以虛線示出了所述取向中的一種。步進電機的操作與照明模塊的光源的操作和圖像采集 模塊的照相機的操作同步。操縱模塊具有用于圍繞水平軸旋轉藥物包裝的第二機構74，在 圖7中顯示了該機構的一部分。第二機構包括在致動桿80的末端的一組夾持墊片78，所 述桿被安裝用于沿著它們的縱軸往復運動，并用于圍繞它們的軸旋轉。在檢查周期期間，當 包裝8位于檢查區(qū)時，使得致動桿80靠著包裝移動以夾緊包裝，垂直移動以從底座提升包 裝，隨后使得致動桿80圍繞它們的縱軸旋轉以使藥物包裝圍繞大體水平軸旋轉，從而連續(xù) 地將頂部、底部和兩個側面帶到照明模塊的光源前面。第二機構74的操作也與照明模塊的 光源66的操作和圖像采集模塊的照相機70的操作同步。選擇機構72、74的參數以實現對 放置在檢查區(qū)的藥物包裝的各表面圖像的預期采集。在操縱模塊的進一步修改中，檢查站臺具有隔室，該隔室由具有一個頂點的三個 相互垂直的板限定。拾取頭控制被編程以盡可能遠地朝著該頂點將插入檢查區(qū)中的包裝驅 動到隔室中，并使得包裝抵靠板的內面。板是透明的并且照相機70被定位在遠離隔室內部 的各個板的側面上。每個照相機具有覆蓋相應板的內面的預定區(qū)域的視野和焦深。這樣，當 包裝被驅動到隔室中的適當位置時，包裝自動就位以獲得其三個“接觸”表面中每一個表面 的圖像。在成像三個面之后，包裝由類似于圖5和7中所示的布置夾緊，并且從隔室縮回。 包裝圍繞一個軸轉動180°，然后圍繞垂直軸轉動180°并且最后被驅動回隔室直至到達 頂點，由此采集其他三個側面的圖像。應當理解這一限制隔室特別適用于矩形包裝，但是對 于帶有圓形或不規(guī)則輪廓的包裝無效。在后一種情況下，以更復雜的機械布置為代價，板可 以被省略，操縱模塊然后僅僅操縱包裝抵靠虛擬基準點或平面。一般地，通過使用模塊(例 如操縱模塊71)，照明模塊和圖像采集模塊可以構造有更少的元件，原因是包裝自身被移動 以將若干表面中的每一個表面帶到某個位置上，在所述位置表面被照明并且采集被照明表 面的一個或多個預期圖像。然而，顯而易見的是，這需要更復雜的機械布置。如圖3中所示，來自呈現被采集圖像的檢查站臺的輸出送入圖像處理模塊42，所 述圖像處理模塊42可操作以提高被采集圖像質量并識別字符。圖像處理模塊包括被優(yōu)化 用于讀取印刷的機器可讀字符的光學字符識別(OCR)模塊76。OCR模塊還包括用于讀取常常用于重要包裝數據(例如批號和有效期)的浮凸字符的浮凸字符閱讀器82。浮凸字符閱 讀器可以如美國專利申請No. 12642786中所述并且可以包括專用照明源，該照明源被配置 為與包裝表面成小角度投射光以增加檢測和識別浮凸字符的簡易性。來自OCR模塊76的輸出被饋送到判讀模塊84進行判讀，該判讀模塊具有與期望 從藥物包裝讀取的字符和字符組的規(guī)定和可能格式和內容相關的來自串行化模塊44的參 考輸入。這些例如可以包括通常表示批號或有效期的字母數字式字符的特定序列；或感興 趣字符串之間的分離空格和字符的存在；或政府法規(guī)規(guī)定的特定格式。OCR輸出數據與規(guī) 定和可能格式數據比較以檢測匹配并且因此增加了在OCR模塊初步識別的字符的置信度。 在OCR輸出與在判讀模塊的期望數據輸入之間的比較的基礎上，OCR輸出被確認為有效或 被視為可疑。來自圖像處理模塊42的反饋控制用于照明模塊42和圖像采集模塊64的閉環(huán)模 擬調諧。反饋控制可以被配置為級聯反饋，其中來自一個或多個次級反饋環(huán)的輸出用于重 新配置設置并且來自初級環(huán)的反饋用于獲得最后輸出。判讀模塊84的輸出被帶到呈現模塊86，該呈現模塊被自動配置為當由圖像采集 模塊64首次采集時標記相應藥物包裝的圖像以突出顯示其身份可疑的任何字符。呈現模 塊的輸出被傳輸到人工檢查模塊88，在那里檢查者訪問監(jiān)視裝置，傳輸圖像被顯示供檢查 者視覺檢查。人工檢查模塊位于遠離自動分配機的通信網絡上的節(jié)點。為了方便起見，盡 管檢查模塊位于遠程節(jié)點，但在圖3中該檢查模塊被顯示為圖像處理模塊42的一部分。檢 查模塊具有輸入裝置，檢查者可以由所述輸入裝置鍵入數據，所述數據要被發(fā)送到網絡以 與在自動分配機生成的其他圖像數據組合。在形成串行化模塊44的一部分的數據獲取模塊90記錄圖像處理模塊42的輸出 數據。記錄的數據是源數據并且在視覺上可與輸送到自動分配機的藥物包裝相區(qū)分并且同 時包括包裝的圖像和從那些圖像識別出的字符。源數據形成對應于藥物包裝的特征數據的 一個部分。在本發(fā)明的該實施例中，特征數據也包括與包裝的物理性質(例如它的重量)相 關的導出數據。這類物理數據可以不存在于源數據中并且在從制造商接收時無法由藥物包 裝的純視覺檢查顯見。所述物理數據通過由位于檢查站臺的測量模塊92測量或以另外方 式檢查包裝的物理性質來生成。如圖4中所示，物理性質測量模塊具有重量測定器子系統 94。重量測定器具有安裝在基座元件100與包裝支撐平臺60之間的四個測壓器件(load cell) 98，測壓器件98定位成對稱矩形陣列。測壓器件是壓縮測壓器件，但是作為替換可以 是張力或剪應力器件。它們以規(guī)定的靈敏度被構造以具備常規(guī)藥物包裝較輕重量所需靈敏 度。所述器件包含應變儀換能器，但是作為替換可以包含其他類型的換能器。在每個測壓 器件檢測包裝重量的分量并將其轉換成相應的輸出信號?；谝郧暗男剩嬎惆b重量。 另外，通過比較測壓器件測得的重量分量的變化，確定包裝的力矩(即，包裝重量在包裝長 度和寬度上的分布)。盡管測壓器件的矩形陣列是一種簡單方便的布置，但作為替換可以使 用單個測壓器件或測壓器件的備選陣列。應當理解包裝的其他物理性質(例如它的形狀和尺寸)也可以由可商購的適當測 量單元進行測量。物理性質測量模塊92的輸出用于生成對應于測得物理性質的物理數據， 其中物理數據形成輸入數據獲取模塊90的第二數據。在串行化包裝之時，源數據與物理數據的組合構成包裝特征數據。輸出從數據采集模塊帶到編碼模塊104，用以生成對應于特征數據的代碼。代碼用 于生成物理條形碼，該物理條形碼在包裝標記模塊106應用于相應的包裝表面。不考慮不同包裝的特性和性質之間的任何顯著差別，條形碼合并和壓縮串行化包 裝的特征數據并且具有統一格式。串行化模塊包括索引模塊108，在所述索引模塊保有指定條形碼對與該條形碼相 關聯的對應特征數據的第一索引，并且保有包裝相對于所述包裝在任何時候位于其中的特 定儲藏室站臺的第二索引，其中所述包裝由它們的串行化條形碼所識別?，F在將描述使用上述裝備的自動串行化方法。理想地，有效處理藥物包裝所需的 識別數據將顯示在包裝上并且將具有標準化位置、內容和格式。例如，所有信息將白底黑字 印刷，并且所有字母數字特征具有單一字體、筆劃寬度、大小和間隔。實際上，來自不同供應 商的藥物包裝的標記在很大程度上并未標準化。因此，所有引入包裝必須作為標準串行化 程序的一部分被串行化，使得隨后可以在分配機內對引入包裝進行有效處理。在本發(fā)明當前實施例中，包裝在分配機裝載程序期間的自動串行化過程中被串行 化，并且自動串行化過程重新使用早先在供應環(huán)節(jié)中完成的標記工作的結果的相當大的部 分。然而，應當認識到用于特定藥物包裝的自動串行化和裝載過程可以在不同時間執(zhí)行。儲藏室中的某些箱柜12被指定為裝填箱柜，意味著在儲藏室首次儲備貨物或在 隨后重新儲備貨物時，分配給分配機的新貨首先被裝載到裝載箱柜中而無需對新貨的每個 包裝的性質或初始位置進行任何特殊考慮。隨后，包裝被裝載到被指定為儲存箱柜的儲藏 室的其他箱柜中?？梢栽谄届o時間實施裝載程序，所述平靜時間可以是預測分配需要低之 時或者是通過自動監(jiān)視確定沒有分配或其他庫存管理操作正在進行之時。如果希望使裝載 區(qū)域占據更小或更大的占地面積以容納更少量或更多量的新貨，則可以改變被指定為裝載 箱柜的特定箱柜。在將新貨的包裝從一個裝載箱柜傳送到指定儲存箱柜時，致動圖3的各個串行化 模塊以串行化待裝載的包裝。選擇待串行化的包裝并且致動拾取頭驅動以將拾取頭移動到 裝載箱柜并且拾取位于一個裝載箱柜中的被選包裝。被選包裝然后由拾取頭帶到檢查站臺 并且由拾取頭插入基準位置。拾取頭由聯接到光學傳感器布置的伺服機構控制以保證包裝 被精確地定位在檢查平臺60上。然后在照明模塊初始化成像序列。LED光源66依次工作以照明包裝的連續(xù)面。某 些光源被定位和配置為發(fā)出大體垂直于待成像表面的光以獲得示出常規(guī)印刷字符的圖像。 其他光源被配置為將小角度光引導到待成像表面上以獲得示出浮凸字符的圖像。使用的某 些光源可以是包含寬波長譜的白光。這些光源可以由能提供特定印刷背景/前景組合的更 清晰圖像的單色光源補充。圖像采集模塊64中的照相機70的操作與照明模塊的光源的操 作同步，并且照明和圖像采集模塊被編程以在整個操作周期循環(huán)，從而在包裝的各個被照 明表面位于檢查區(qū)時連續(xù)地采集來自各被照明表面的圖像。表示采集圖像的輸出從檢查站臺送至圖像處理模塊42，在那里改善圖像質量并識 別圖像中的字符。在OCR模塊76，除非圖像不清楚，印刷的機器可讀字符由OCR閱讀器讀 取。來自檢查模塊的另一個輸入送至讀取浮凸包裝數據(例如批號和有效期)的浮凸字符 閱讀器82。
來自OCR模塊76的輸出被饋送到判讀模塊84，在那里基于字符的規(guī)定和可能格式 和內容，將所述輸出與參考輸入進行比較。通過檢測匹配增加了在OCR模塊初步進行的字 符識別的置信度?；谠贠CR輸出與在判讀模塊的期望數據輸入之間的比較，OCR輸出被 確認為有效或被視為可疑。判讀模塊84的輸出送至呈現模塊86，在那里相應藥物包裝圖像在由圖像采集模 塊64首次采集時被自動標記以突出其身份可疑的任何字符。隨后在人工檢查模塊88顯示 被標記圖像，在那里檢查者視覺地檢查每個可疑字符；即，那些未達到機器讀取的置信度閾 值的字符。檢查者在從被顯示源數據識別可疑字符之后鍵入判讀以用于隨后傳輸回到自動 分配機與先前在分配機機器讀取的圖像數據組合。在分配機對包裝的字符機器讀取和在人 工檢查站臺對相應圖像的人工檢查可以有效地作為同時操作而進行。作為替換，人工檢查 任務可以在另一時間訪問的數據庫排隊使得應用于包裝的字符的識別是相控活動。如前所述，圖像處理模塊42包括一個或多個反饋環(huán)。通過獲得快速連續(xù)圖像、在 精確檢測圖像中的字符方面為圖像質量評分和最佳地調諧成像條件以最大化得分來執(zhí)行 針對照明和圖像采集條件的調諧控制的反饋。來自OCR模塊76的得分在初級反饋環(huán)中分 別用于照明模塊62和圖像采集模塊64以控制例如光源的強度和方向，及控制各種照相機 設置。得分被用作連續(xù)PID (比例積分微分)計算中的誤差因數以提高得分，并且最佳得分 被用作選擇最終輸入OCR模塊的數據的基礎。OCR反饋用于實時提高成像得分。另外，反饋 也用于為已知與先前被分析的包裝類型相同的包裝來設置初始照明和成像條件。初級反饋 環(huán)與來自OCR模塊的一個或多個內部子系統的一個或多個次級反饋環(huán)組合以提升OCR模塊 工作的速度。一個次級反饋環(huán)確定要工作的是圖像采集模塊的哪些照相機。例如，如果包 裝是在頂部或底部總是沒有感興趣的信息的瓶子，那么在瓶子頂部和底部的照明源和照相 機不工作。借助于另一個次級反饋環(huán)，圖像采集模塊初始工作以檢測從供應商獲得的包裝 上的任何UPC(通用產品代碼)條形碼。讀取UPC條形碼并且從網絡上的產品數據庫訪問 相應信息。通過核查此類信息，就能對包裝的初始取向和包裝上的其他數據元的期望位置 進行預測。該信息然后被用作初始反饋以修改照明和圖像采集模塊的設置，從而隨后獲得 進一步相關圖像數據的快速和清楚采集。響應于反饋信號，調節(jié)照明條件(例如光強度和 束方向)和照相機設置(例如亮度、對比度、曝光、增益、焦距、顏色飽和度、變焦、追拍和圖 像銳度)以增加最終圖像的清晰度，并由此增加正確識別字符的置信度。來自圖像處理模塊42的輸出送至串行化模塊44，在那里用于包裝的特征數據在 數據獲取模塊90生成并且特征數據在編碼模塊104被編碼。串行化模塊還包括用表示特 征數據的條形碼標記包裝的標記模塊106，以及更新條形碼/包裝索引和包裝/站臺索引兩 者的索引模塊108。如先前所述，包裝特征數據的一個部分是包括藥物的性質、制造商、批號、有效期 和處方操作說明的源數據。典型地，其中的大部分數據從在供應鏈中的某個在前時機應用 于藥物包裝的包含源數據表示的標簽導出；例如在藥物包裝離開制造廠前不久由制造商應用。如前所述，特征數據的另一部分是與包裝的物理性質(例如它的重量、尺寸和力 矩)有關的物理數據。這類物理性質在包裝被接收用于分配機裝載時通常不能從對包裝的 視覺檢查中顯見。所以通過在包裝被裝載到裝載箱柜中之后但在包裝被分配給特定儲存箱柜之前，通過在物理性質測量模塊測量包裝的指定物理性質(或以另外方式自動物理檢查 藥物包裝)來生成物理數據。源數據和物理數據在數據獲取模塊被組合為用于該包裝的特 征數據。如果可能，條形碼標簽被放置在所有包裝上的統一位置以有助于隨后比條形碼被 放置在隨機位置的情形更快速地檢測和讀取條形碼。應當理解標簽的其他形式(例如射頻 識別標簽)可以用于編碼特征數據并且可以取決于標簽的性質以常規(guī)方式應用于包裝。在 被標記包裝的隨后處理中，條形碼被讀取并且參照條形碼/包裝索引。一旦在檢查站臺將條形碼應用于包裝，就致動拾取頭20以將包裝從檢查站臺傳 送到儲存箱柜12中的一個被選儲存箱柜并傳送到該儲存箱柜中的包裝行或堆中的被選位 置。為了選擇其中將要放置包裝的儲存箱柜，從確定容許箱柜選擇的所有因素的包裝 特征數據中做出選擇。由于儲藏室10具有一定范圍的箱柜尺寸，一個這類因素是包裝尺 寸。顯然，不可能將包裝放置在太小的箱柜中。而且，將包裝放置在比包裝大得多的箱柜中 是空間利用不充分的。同樣從特征數據分析得出確定可接受儲存箱柜性質(例如箱柜形狀 或深度)的其他因素。一些箱柜可以保持在冷藏區(qū)以容納其特征數據表明它們需要在低溫 下儲存的包裝藥物。一旦識別合適的箱柜，儲存在索引模塊108的箱柜索引被檢驗以確定該箱柜是否 已經占滿。如果該箱柜是滿的，則處理繼續(xù)核查其他合適的儲存箱柜的適合性和充滿狀態(tài)。 當獲得包裝與儲存箱柜的匹配時，初始化指令序列以使拾取頭20從檢查站臺取回包裝并 且將該包裝傳送到選定儲存箱柜。作為序列的一部分，更新包裝/站臺索引。盡管通常在自動分配機的操作中描述的物理動作在分配機發(fā)生，但由于分配機是 通信網絡上的一個節(jié)點，所以在涉及數據訪問、存儲和處理的所述各種程序中的所有步驟 可以方便地在網絡的各遠程節(jié)點發(fā)生。應當明白，為了有效使用空間和最小化機械系統在分配機中的必要物理運動，適 宜的是在被配置為允許執(zhí)行每個操作的單個站臺執(zhí)行各種操作，例如照明、圖像采集、物理 性質測量、包裝標記等。然而，應當理解一些操作可以在一個站臺被執(zhí)行，而其他操作可以 在另一個站臺被執(zhí)行。為此，多個站臺可以被不同地配置或者可以基本相同以允許不同包 裝的操作的并行處理。如果發(fā)現在不同站臺之間分配步驟是方便的，那么沒有意向表明在 所述每個程序中涉及的操作的執(zhí)行應當全部被限制到分配機的一個站臺。盡管所示實施例的儲存站臺被顯示為箱柜的XY陣列，但是儲存站臺可以以另外 方式實現。例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，箱柜具有底板/頂板，但是沒有側壁。相反 地，包裝沿著在板架的寬度的至少一部分上延伸的底板精確地放置在站臺位置，每個包裝 不是通過壁，而是通過索引空間與下一個相鄰包裝分隔開。本領域的技術人員將顯而易見其他變化和修改。所述和所示的本發(fā)明的實施例并 非旨在限制。本發(fā)明的原理預見了具有在典型實施例中顯而易見的優(yōu)點和性質的許多替換方案。
權利要求
1.一種處理自動分配機中的包裝的方法，所述方法包括在分配機的檢查站臺中定位包 裝，采集包裝的圖像，讀取圖像以識別源數據，編碼源數據以獲得第一編碼數據，以及將第 一編碼數據作為識別標簽應用于包裝。
2.如權利要求1所述的方法，圖像的所述讀取還包括在檢查站臺機器讀取圖像的至少 第一部分以導出源數據的機器可讀部分。
3.如權利要求2所述的方法，所述圖像包括字符數據，所述方法還包括用光學字符識 別閱讀器讀取所述字符數據。
4.如權利要求1所述的方法，所述分配機是通信網絡上的節(jié)點，圖像的所述讀取還包 括將來自分配機的圖像傳輸到網絡上的遠程節(jié)點，并且在所述遠程節(jié)點，人工地讀取所述 圖像以導出源數據的人工顯示部分。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述識別標簽是條形碼和射頻識別標簽中的一種。
6.如權利要求1所述的方法，所述圖像具有多個部分，所述方法還包括從若干方向照 明包裝并采集對應于正從若干方向觀察的包裝的各個圖像部分。
7.如權利要求6所述的方法，還包括調節(jié)包裝的位置和取向以允許從若干方向照明包 裝并從若干方向采集圖像部分。
8.如權利要求1所述的方法，還包括在包裝定位在檢查站臺中時，測量包裝的物理性 質以導出物理數據，編碼所述物理數據以獲得第二編碼數據，以及將第二編碼數據應用于 所述識別標簽。
9.如權利要求1所述的方法，還包括用照明子系統照明包裝，用記錄子系統記錄包裝 的臨時圖像，并且在采集圖像之前，分析臨時圖像質量并調節(jié)照明子系統和記錄子系統中 的至少一個以提高臨時圖像質量。
10.如權利要求1所述的方法，編碼數據是串行化代碼，所述方法還包括存儲串行化代 碼相對于相應源數據的索引。
11.如權利要求10所述的方法，所述分配機具有多個站臺，所述方法還包括存儲串行 化代碼相對于所述站臺的索引。
12.一種用于處理自動分配機中的包裝的設備，所述設備包括在分配機的檢查站臺處 用于照明包裝的照明模塊、用于采集包裝的圖像的圖像采集模塊、用于從所述圖像識別特 征數據的字符識別模塊、用于編碼所述特征數據的編碼模塊、以及用于將包含所述編碼特 征數據的機器可讀標簽應用于包裝的標記模塊。
13.如權利要求12所述的設備，所述字符識別模塊具有用于讀取所述圖像中的機器可 讀字符以導出所述特征數據的機器可讀部分的閱讀器。
14.如權利要求13所述的設備，所述閱讀器是印刷字符閱讀器和浮凸字符閱讀器中的 至少一種。
15.如權利要求12所述的設備，所述分配機是通信網絡上的節(jié)點，所述字符識別模塊 包括用于將圖像從分配機傳輸到通信網絡的遠程節(jié)點的通信網絡鏈接，以及在所述遠程節(jié) 點處允許人工檢查經傳輸的圖像的人工圖像檢查單元。
16.如權利要求12所述的設備，其中所述標記模塊可操作以將條形碼和射頻識別標簽 中的一種應用于包裝。
17.如權利要求12所述的設備，所述照明模塊具有用于從多個方向照明包裝的多個光源，并且所述圖像采集模塊具有用于采集從相應多個方向觀察的包裝的圖像的圖像采集子 單元。
18.如權利要求12所述的設備，還包括用于測量包裝的至少一個物理性質以導出物 理數據的物理性質測量模塊，所述編碼模塊可操作以編碼所述物理數據以獲得第二編碼數 據，并且所述標記模塊可操作以用包含第二編碼數據的標簽標記包裝。
19.如權利要求12所述的設備，所述圖像采集模塊可操作以采集包裝的臨時圖像，所 述閱讀器可操作以讀取臨時圖像并且形成反饋信號，所述設備還包括應用所述反饋信號調 節(jié)照明模塊和圖像采集模塊中的至少一個的設置的反饋環(huán)。
20.如權利要求12所述的設備，還包括以將唯一的串行化代碼作為編碼數據分配給每 個包裝的索引模塊。
21.如權利要求20所述的設備，所述分配機具有多個站臺并且是通信網絡上的節(jié)點， 所述設備還包括在通信網絡上的節(jié)點處用于存儲索引數據的數據庫裝置，所述數據庫裝置 被編程以存儲串行化代碼相對于源數據的索引和串行化代碼相對于分配機站臺的索引中 的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于處理自動分配機中的包裝的方法和設備。在一種用于處理自動分配機中的包裝的方法和設備中，包裝被定位在分配機的檢查站臺中。包裝的圖像被采集并且被讀取以識別標簽上或包裝自身上的數據。所述數據被編碼為識別標簽中的源數據，所述識別標簽被應用于包裝并且隨后用于處理包裝以供分配和其他庫存管理程序使用。
文檔編號B65B57/02GK102145763SQ20101016424
公開日2011年8月10日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2010年2月5日
發(fā)明者D·沃, L·保爾斯, P·薩瑪, R·帕內塔 申請人:Pcas病患護理自動化服務公司