一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置，涉及禽蛋加工分級(jí)【技術(shù)領(lǐng)域】。本裝置的結(jié)構(gòu)是在裝置臺(tái)上設(shè)置有傳送帶和光源，在傳送帶的上面裝有鴨蛋，在傳送帶的下方設(shè)置有光源，光源通過(guò)傳送帶上輥?zhàn)娱g的空隙透射到鴨蛋上；在裝置臺(tái)的上方設(shè)置有暗箱，在暗箱的頂部正中，設(shè)置有工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)的鏡頭距裝置臺(tái)面的高度為33cm;光電開關(guān)設(shè)置于暗箱的內(nèi)側(cè)；光電開關(guān)通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連；單片機(jī)和工業(yè)相機(jī)分別通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型能夠完成自動(dòng)分級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，分級(jí)準(zhǔn)確；高效率、高智能；能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損分級(jí)；用機(jī)器代替人眼，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的應(yīng)用推廣前景。
【專利說(shuō)明】一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及禽蛋加工分級(jí)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置。具體地說(shuō)，本實(shí)用新型利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)采集的產(chǎn)地鴨蛋圖像進(jìn)行一系列的圖像處理，獲取產(chǎn)地鴨蛋的體積、表面積、橢圓率以及離心率四種外形尺寸參數(shù)，并建立相應(yīng)的分級(jí)模型，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)地鴨蛋外形大小和扁平程度的分級(jí)。

【背景技術(shù)】
[0002]鴨蛋具有非常高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，深受廣大消費(fèi)者青睞，是禽蛋生產(chǎn)和消費(fèi)的主要產(chǎn)品之一。對(duì)鴨蛋進(jìn)行分級(jí)，能極大程度地滿足不同消費(fèi)者的多樣化需求，更有利于提高我國(guó)鴨蛋在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。但由于我國(guó)鴨蛋主要以農(nóng)村散養(yǎng)為主，生產(chǎn)集約化程度低，生產(chǎn)出的鴨蛋表面常粘有泥土、稻草、羽毛等臟污，這些鴨蛋被稱為產(chǎn)地鴨蛋。產(chǎn)地鴨蛋表面臟污的復(fù)雜性直接制約了鴨蛋智能檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使其仍停留在傳統(tǒng)的手工分級(jí)階段。
[0003]利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)禽蛋的外形尺寸分級(jí)的研究已有很多。王巧華等(2001)根據(jù)鴨蛋重量與所獲得圖像的像素面積成正比，研究出了鴨蛋大小的分級(jí)檢測(cè)模型，鴨蛋大小的檢測(cè)誤差在±3g之內(nèi)；鄧海霞等(2006)利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)雞蛋外形尺寸進(jìn)行檢測(cè)，建立雞蛋平面投影面積、長(zhǎng)軸和短軸與實(shí)測(cè)的蛋重、長(zhǎng)軸和短軸之間的模型，相關(guān)系數(shù)分別為0.92,0.91和0.84 ;饒秀勤等(2007)從雞蛋邊緣分別提取縱徑、橫徑、上橫徑和下橫徑等4個(gè)雞蛋外形幾何特征量，用于建立雞蛋重量檢測(cè)的回歸模型；杜艷紅等(2012)針對(duì)雞蛋原始圖像的R分量圖像，采用最小二乘法的橢圓擬合檢測(cè)雞蛋外形參數(shù)。
[0004]經(jīng)檢索，現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)是:
[0005]1、局限于表面干凈的禽蛋，而無(wú)對(duì)表面沾有泥土、稻草、羽毛等臟污的產(chǎn)地鴨蛋的檢測(cè)；
[0006]2、主要是針對(duì)單枚禽蛋在靜態(tài)的條件下進(jìn)行的檢測(cè)分級(jí)，而無(wú)對(duì)群體產(chǎn)地鴨蛋在流水線上動(dòng)態(tài)的檢測(cè)；
[0007]3、尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)不同扁平程度的鴨蛋進(jìn)行細(xì)致的分級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異形蛋的剔除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的局限，提供一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置。
[0009]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]首先，將產(chǎn)地鴨蛋(簡(jiǎn)稱鴨蛋)放置在勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，光源位于傳送帶的下方，通過(guò)暗箱頂部的相機(jī)采集群體鴨蛋在動(dòng)態(tài)下的透射圖像；然后，計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行一系列的圖像處理，提取特征參數(shù)；最后，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)建立分級(jí)模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鴨蛋外形大小和扁平程度的分級(jí)。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0012]一、群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)分級(jí)裝置(簡(jiǎn)稱裝置)
[0013]本裝置由裝置臺(tái)、暗箱、工業(yè)相機(jī)、計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、光電開關(guān)、傳送帶和光源組成；
[0014]其位置和連接關(guān)系是:
[0015]在裝置臺(tái)上設(shè)置有傳送帶和光源，在傳送帶的上面裝有鴨蛋，在傳送帶的下方設(shè)置有光源，光源通過(guò)傳送帶上輥?zhàn)娱g的空隙透射到鴨蛋上；
[0016]在裝置臺(tái)的上方設(shè)置有暗箱，在暗箱的頂部正中，設(shè)置有工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)的鏡頭距裝置臺(tái)面的高度為33cm ；
[0017]光電開關(guān)設(shè)置于暗箱的內(nèi)側(cè)；
[0018]光電開關(guān)通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)相連；單片機(jī)和工業(yè)相機(jī)分別通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。
[0019]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0020]①能夠完成自動(dòng)分級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，分級(jí)準(zhǔn)確；
[0021]②高效率、高智能；
[0022]③能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損分級(jí)；
[0023]④用機(jī)器代替人眼，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的應(yīng)用推廣前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:
[0027]00—鴨蛋；
[0028]1—裝置臺(tái)；
[0029]20—暗箱；
[0030]30一工業(yè)相機(jī)；
[0031]40—計(jì)算機(jī)；
[0032]50—單片機(jī)；
[0033]60—光電開關(guān)；
[0034]70—傳送帶，71—輥?zhàn)樱?br> [0035]80—光源。

【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明:
[0037]一、裝置
[0038]1、總體
[0039]如圖1、圖2，本裝置由裝置臺(tái)10、暗箱20、工業(yè)相機(jī)30、計(jì)算機(jī)40、單片機(jī)50、光電開關(guān)60、傳送帶70和光源80組成；
[0040]其位直和連接關(guān)系是:
[0041]在裝置臺(tái)10上設(shè)置有傳送帶70和光源80，在傳送帶70的上面裝有鴨蛋00，在傳送帶70的下方設(shè)置有光源80，光源80通過(guò)傳送帶70上輥?zhàn)?1間的空隙透射到鴨蛋00上;
[0042]在裝置臺(tái)10的上方設(shè)置有暗箱20，在暗箱20的頂部正中，設(shè)置有工業(yè)相機(jī)30，工業(yè)相機(jī)30的鏡頭距裝置臺(tái)10面的高度為33cm ；
[0043]光電開關(guān)60設(shè)置于暗箱20的內(nèi)側(cè)；
[0044]光電開關(guān)60通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)50相連；單片機(jī)50和工業(yè)相機(jī)30分別通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)40相連。
[0045]2、功能部件
[0046]I)裝置臺(tái) 10
[0047]裝置臺(tái)10是支撐體。
[0048]2)暗箱 2O
[0049]暗箱20是一種方形箱。
[0050]3)工業(yè)相機(jī)30
[0051]工業(yè)相機(jī)30是一種通用外購(gòu)件，如選用IDS U1-2210RE-C-HQ工業(yè)相機(jī)；其功能是采集鴨蛋的圖像。
[0052]4)計(jì)算機(jī) 40
[0053]計(jì)算機(jī)40是一種通用外購(gòu)件，如選用CPU Intel i321203.4GHz/內(nèi)存2G1333MHz，windows XP 系統(tǒng)。
[0054]5)單片機(jī) 50
[0055]單片機(jī)50是一種通用外購(gòu)件，如選用STC89C52 ;其功能是計(jì)數(shù)并控制工業(yè)相機(jī)30
采集圖像。
[0056]6)光電開關(guān)60
[0057]光電開關(guān)60是一種通用外購(gòu)件，如選用F&C CR-10P光電開關(guān)；其功能是當(dāng)鴨蛋00通過(guò)時(shí)，傳遞信號(hào)給單片機(jī)50。
[0058]7)傳送帶 70
[0059]傳送帶70是一種通用外購(gòu)件，如選用ZYF-J3分選機(jī)；其功能是傳送鴨蛋00。
[0060]8)光源 80
[0061]光源80是一種通用外購(gòu)件，如選用LED黃色冷光源；其功能是透射鴨蛋00。
[0062]二、檢測(cè)結(jié)果
[0063]本實(shí)例的試驗(yàn)樣品是由神丹公司提供的白殼鮮鴨蛋，將鴨蛋按尺寸大小分為三類:小鴨蛋、中等大小的鴨蛋、大鴨蛋；按扁平程度分為四類:較圓潤(rùn)的鴨蛋、扁平適中的鴨蛋、較為扁平的鴨蛋、異形蛋。
[0064]尺寸大小判斷準(zhǔn)確率為92.86%，扁平程度判斷準(zhǔn)確率為85.71%。
【權(quán)利要求】
1.一種群體產(chǎn)地鴨蛋外形尺寸的視覺(jué)檢測(cè)分級(jí)裝置，其特征在于: 由裝置臺(tái)(10)、暗箱(20)、工業(yè)相機(jī)(30)、計(jì)算機(jī)(40)、單片機(jī)(50)、光電開關(guān)(60)、傳送帶(70 )和光源(80 )組成； 其位置和連接關(guān)系是: 在裝置臺(tái)(10)上設(shè)置有傳送帶(70)和光源(80)，在傳送帶(70)的上面裝有鴨蛋(00)，在傳送帶(70 )的下方設(shè)置有光源(80 )，光源(80 )通過(guò)傳送帶(70 )上輥?zhàn)?71)間的空隙透射到鴨蛋(00)上； 在裝置臺(tái)(10)的上方設(shè)置有暗箱(20)，在暗箱(20)的頂部正中，設(shè)置有工業(yè)相機(jī)(30)，工業(yè)相機(jī)(30)的鏡頭距裝置臺(tái)(10)面的高度為33cm; 光電開關(guān)(60)設(shè)置于暗箱20的內(nèi)側(cè)； 光電開關(guān)(60)通過(guò)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)(50)相連；單片機(jī)(50)和工業(yè)相機(jī)(30)分別通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)(40)相連。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK204027520SQ201420263633
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】王巧華, 馬美湖, 蘆茜 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)