Der Aufstieg der maschinellen Bildverarbeitung in der Pharmaindustrie

May 13, 2024

Wie die pharmazeutische Qualitätskontrolle mit den 120i-Objektiven von Edmund Optics verbessert wird

Inspektionen und Qualitätskontrollen spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Qualität und Sicherheit pharmazeutischer Produkte. Die zunehmende Produktion von Pharmazeutika in immer größerem Umfang und die strengen Kontrollen der Aufsichtsbehörden haben dazu geführt, dass eine 100-prozentige visuelle Inspektion von Pharmaprodukten wie Tabletten, Kapseln, Pulvern, Impfstoffen und anderen flüssigen Medikamenten erforderlich ist. Von Forschung und Entwicklung und Produktion über Produkt- und Qualitätskontrolle bis hin zur Verpackungsüberwachung erfreut sich maschinelles Sehen als automatisierter Schritt in der Produktionskette von Arzneimitteln in der Pharmaindustrie wachsender Beliebtheit.

Diese Bildverarbeitungssysteme sind auf hochwertige Optiken angewiesen, um detaillierte Bilder für die weitere Bildverarbeitung und Fehlererkennung bereitzustellen. Die TECHSPEC 120i Plan APO Infinity Corrected-Objektive (120i) von Edmund Optics, derzeit in 5-, 10- und 20-facher Vergrößerung erhältlich, eignen sich ideal für die einfache Integration in Bildgebungssysteme, die für solche Anwendungen erforderlich sind.

Ein bemerkenswerter Vorteil der 120i-Objektive ist ihre kompakte Gesamtsystemlänge und leichte Bauweise, die eine nahtlose Integration in verschiedene Inspektionsgeräte ermöglicht. Für Anwendungen wie die Identifizierung oder Kategorisierung von Tabletten, insbesondere wenn die Tablette auf Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Größe untersucht werden soll, wird häufig eine Reihe von zwei oder mehr Kameras verwendet. Aufgrund ihres kompakten Formats bietet die 120i eine platzsparende Lösung für Aufbauten mit mehreren Kamerasystemen und reduziert gleichzeitig das Gesamtgewicht des Aufbaus.

Sie lassen sich auch problemlos in andere Inspektionsgeräte integrieren, da sie aufgrund ihrer kompakten Bauform kaum Platzbeschränkungen unterliegen. Darüber hinaus sind die 120i-Objektive mit einem C-Mount-Gewinde ausgestattet, was eine mühelose Integration in eine Vielzahl von Kamerasystemen ermöglicht. Durch die Möglichkeit, sich mühelos in bestehende Konfigurationen zu integrieren, bieten diese Objektive Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Inspektionsprozesse.

Um sicherzustellen, dass ein Benutzer das richtige Medikament einnimmt, sind Tabletten und Kapseln so gestaltet, dass sie leicht unterscheidbar sind. Um ein Medikament von einem anderen zu unterscheiden, können sie unterschiedliche Formen, Größen oder Farben haben. Bei der Arzneimittelcharakterisierung geht es oft darum, verschiedene Arzneimittel anhand ihrer Farbe zu erkennen.

Ebenso können Farbabweichungen oder Verfärbungen bei Pillen auf Mängel hinweisen. Fehlerhafte Pillen unterschiedlicher Farbe in der Produktionslinie können ebenfalls zur Entfernung identifiziert werden, und die Farbe kann auch verwendet werden, um den Inhalt oder die Konzentration eines farbigen Arzneimittels in einer Tablette oder Kapsel zu messen. Für Anwendungen wie diese ist ein gut korrigiertes Objektiv erforderlich, um Farbunterschiede richtig unterscheiden zu können. Als apochromatische Plan-Objektive ist die 120i-Serie so konzipiert, dass sie eine chromatische Korrektur für drei Farben bietet: Rot, Grün und Blau, wodurch so viel chromatische Aberration wie möglich eliminiert wird und eine präzise Farbwiedergabe gewährleistet wird.

Angesichts einer alternden Bevölkerung und einer steigenden Nachfrage nach Arzneimitteln arbeiten die Produktionslinien daran, so schnell wie möglich eine höhere Produktion zu erzielen und gleichzeitig die Sicherheits- und Qualitätsstandards von Aufsichtsbehörden wie der Food Drug Administration (FDA) in den USA oder Europa einzuhalten Arzneimittelbehörde (EMA) in Europa. Bei Tabletten kann dies beispielsweise eine Inspektion der Oberfläche auf unförmige Oberflächen oder Defekte bedeuten, die bedeuten könnten, dass die optimale Dosierung für diese Einheit nicht erreicht wurde.

Größere Sensoren bieten größere Sichtfelder, sodass ein größerer Teil des Tablets oder eine größere Anzahl von Tablets gleichzeitig untersucht werden kann. Um eine 100-prozentige visuelle Inspektion mehrerer solcher Sicherheits- und Qualitätsparameter in einer Produktionslinie mit sehr hohem Durchsatz zu ermöglichen, ist es gleichermaßen wichtig, über eine leistungsstarke Optik zu verfügen, um alle für die weitere Bildverarbeitung erforderlichen Details zu erfassen. Beispielsweise ist bei einigen Tabletten oder Kapseln auch ein kleiner Code oder eine andere Kennung auf der Oberfläche eingeprägt. Sollte dieser Aufdruck fehlerhaft oder falsch gedruckt sein, kann dies dazu führen, dass die Kennung nicht lesbar ist und das Tablet somit möglicherweise nicht unterscheidbar ist, was ein Sicherheitsrisiko für den Benutzer darstellt.

Die 120i-Objektive von Edmund Optics sind speziell für den direkten Einsatz mit einem 1,1-Zoll-Sensor mit einer Feldzahl von 17,6 mm konzipiert. Dadurch können bildgebende Systeme mit größeren Sensoren und damit einem größeren Sichtfeld für einen höheren Durchsatz arbeiten. Die Objektive zeichnen sich außerdem durch eine hervorragende Leistung über die gesamte Breite des Sensors aus und sorgen so für ein flaches Bild über das gesamte Feld. Dies ermöglicht Inspektionen größerer Flächen bei voller Leistung. Durch die Möglichkeit der mühelosen Integration in bestehende Konfigurationen bieten diese Objektive Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Inspektionsprozesse.

Edmund Optics, ein führender Hersteller optischer Komponenten, hat die 120i-Objektive im eigenen Haus entwickelt. Mit vier Imaging-Designzentren und einem engagierten Team aus optischen und optomechanischen Designern, Projektmanagern und Fertigungsingenieuren gewährleistet Edmund Optics höchste Qualitätsstandards während des gesamten Entwicklungsprozesses. Vom ersten Design und Prototyping bis hin zur Skalierung und Massenproduktion unterstützt das Expertenteam des Unternehmens seine Kunden bei jedem Schritt und liefert innovative und preisgekrönte Abbildungsobjektive, die für die anspruchsvollsten und modernsten Anwendungen entwickelt wurden.

www.edmundoptics.co.uk