Controller Zebra Matrox 4Sight con ambiente di sviluppo Zebra Matrox Design Assistant X.
Per farmacie, ospedali e cliniche la tempestività di consegna dei farmaci è un fattore molto importante. Per i distributori di prodotti farmaceutici, snellire l’evasione degli ordini ricevuti si rivela, quindi, un fattore cruciale per soddisfare al meglio questa necessità.
L'impiego della visione artificiale ha permesso a un’importante azienda di distribuzione di prodotti farmaceutici di affrontare brillantemente questa sfida. Ciò è stato reso possibile grazie all’utilizzo di componenti di visione prodotti da Zebra Matrox, telecamere Lucid Vision Helios ToF e la telecamera Zoom di The Imaging Source.
Inoltre, il supporto consulenziale fornito da Visionlink al system integrator che ha sviluppato l’applicazione ha contribuito significativamente al successo del progetto.
Due precise esigenze
La prima esigenza fondamentale del cliente era legata alla necessità di leggere con esattezza i codici di riferimento del prodotto, il numero di lotto e la data di scadenza sulle confezioni. Come facilmente intuibile, la varietà dei farmaci da gestire in quanto a dimensioni, tipologia e packaging, costituisce di per sé un fattore di irregolarità che, se sommato alle diverse posizioni in cui i codici possono trovarsi e ai differenti tipi di carattere utilizzati da ciascun produttore - stampati, punzonati, su sfondo riflettente, colorato ecc. - comporta difficoltà tecniche non banali da risolvere.
La seconda esigenza del cliente era quella di riuscire a calcolare e sommare i volumi delle singole confezioni al fine di selezionare il cartone di spedizione più adatto, ovvero per evitare sprechi e selezionare a colpo sicuro l’imballo corretto per lo specifico ordine.
Entra in gioco la tecnologia
Le due richieste sono state risolte grazie all’impiego della tecnologia di visione 3D a tempo di volo e alla lettura OCR assistita da algoritmi di deep learning. L’applicazione da un lato consente di verificare la corrispondenza di ogni farmaco in transito sulla linea con gli ordini ricevuti, dall’altro di calcolare il volume di ciascuna confezione.
La soluzione che ha permesso di automatizzare l’intero processo non è affatto banale per le difficoltà tecniche a cui ha dovuto far fronte.
Alla precedente postazione dove la lettura dei codici veniva fatta manualmente da un operatore, è stato aggiunto un tratto di nastro per la movimentazione automatica dei farmaci.
Su tale nastro, l’operatore posiziona, senza alcun vincolo di geometria o di orientamento, le singole confezioni che compongono l’ordine: l’unica accortezza da rispettare è di disporle sempre in modo tale che il lato riportante il codice sia rivolto all’insù, ovvero a favore di telecamera.
Nel caso di un errore di posizionamento, il farmaco non correttamente identificato viene smistato in automatico da un sistema che ne permette il recupero per un successivo passaggio.
Il principio di funzionamento
L’applicazione si avvale in prima battuta di una telecamera Lucid Vision Helios 3D con tecnologia a tempo di volo, grazie alla quale è possibile misurare l’altezza, rispetto al tappeto, della confezione, e calcolare, rilevando l’immagine dell’area, il volume della stessa.
Il risultato di tale calcolo viene inoltrato a un sistema di controllo che, in tal modo, può opportunamente ricavare il volume complessivamente impegnato da tutti i farmaci che compongono l’ordine e, quindi, dare indicazione dell’imballo ottimale.
Le altezze e le posizioni rilevate per ogni confezione vengono utilizzate quali dati di input per una seconda telecamera Zoom della The Imaging Source, posizionata poco più avanti, che esegue la lettura dei codici.
Dotata di zoom e messa a fuoco motorizzati, questa camera può effettuare la lettura precisa grazie all’autoregolazione dell’ottica in base ai parametri ricevuti via software, in particolare da un’applicazione sviluppata con Zebra Matrox Designer Assistant X, l’ambiente di sviluppo integrato (IDE) per piattaforme Microsoft Windows che consente di realizzare applicazioni in modo semplice e intuitivo avvalendosi di procedure di configurazione basate su diagrammi di flusso.
I vantaggi dell’OCR con Deep Learning
Identificato e messo a fuoco il lato della confezione dove si trovano i codici da leggere, la tecnologia OCR Deep Learning, presente nel software di sviluppo Zebra Matrox, offre un riconoscimento dei caratteri universale. Questo significa che il sistema di visione è in grado di leggere i caratteri indipendentemente dal tipo di font utilizzato, dalla dimensione, dallo stile (normale, corsivo, stampatello, graziato, a punti, ecc.) e dalla risoluzione di stampa.
Una tecnica di riconoscimento ottimale, quindi, soprattutto quando i prodotti sono molto vari nelle dimensioni e nella tipologia, come nello specifico caso, dove è di vitale importanza per il corretto svolgimento delle attività la capacità di adattare la focale e di “interpretare” correttamente le scritte qualsiasi sia il carattere stampato.
Meno sprechi, più efficienza, più sostenibilità
La soluzione realizzata ha assicurato numerosi vantaggi al cliente, che spaziano dalla velocità delle operazioni all’indipendenza dai formati, dalla precisione di lettura, all’ottimizzazione degli imballi, nonché dei costi di trasporto via corriere.
La riduzione degli sprechi porta a sua volta a una maggiore sostenibilità delle operazioni, poiché si evita di ricorrere a imballi sovradimensionati che possono comportare inutili consumi di materiali destinati ad essere scartati e avviati al riciclo. Inoltre, gli errori umani sono solo un ricordo.
Per ottenere l’immagine migliore in fase di lettura è inoltre possibile effettuare le riprese avvalendosi di più illuminatori, che di volta in volta possono essere selezionati anche dinamicamente.
Un cliente pienamente soddisfatto
La robustezza della tecnologia OCR con Deep Learning si è rivelata un elemento di importanza fondamentale, perché chi ha a che fare con i farmaci sa bene che, non esistendo alcuno standard internazionale che norma l’apposizione delle scritte sulle confezioni, la lettura “mista”, come nello specifico caso, è particolarmente ostica.
Oggi, la linea funziona pressoché ininterrottamente, con un notevole livello di efficienza e di risparmio rispetto alla soluzione originale.
In collaborazione con il system integrator, Visionlink ha svolto i test di fattibilità in laboratorio e sul campo, curando anche la formazione del personale.
A sinistra telecamera Lucid Vision Helios ToF e, a destra, telecamera con ottica motorizzata integrata The Imaging Source Zoom.
