基于機(jī)器視覺技術(shù)的缺損對(duì)蝦在線識(shí)別與剔除系統(tǒng)研究.pdf

1、對(duì)蝦產(chǎn)業(yè)在中國(guó)水產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)一直占有舉足輕重的地位，對(duì)蝦產(chǎn)品以其味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富深受消費(fèi)者喜愛。隨著人民生活水平的不斷提高，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的對(duì)蝦需求量不斷增加，對(duì)對(duì)蝦產(chǎn)品的品質(zhì)要求也不斷提高。部分對(duì)蝦在捕撈過程、運(yùn)輸過程、機(jī)械分級(jí)以及高溫高壓蒸煮過程中，會(huì)破損形成缺損對(duì)蝦，影響到產(chǎn)品的外觀形態(tài)，進(jìn)而降低了相應(yīng)的產(chǎn)品品質(zhì)，因此在對(duì)蝦加工過程中要將該類雜質(zhì)剔除。傳統(tǒng)對(duì)蝦完整性檢測(cè)主要是通過人工感官評(píng)定來(lái)完成，然而人工檢測(cè)具有主觀性強(qiáng)、勞動(dòng)成本

2、高、易疲勞等缺點(diǎn)，因此本研究綜合利用機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)器視覺、電子控制等多領(lǐng)域技術(shù)手段，以生鮮對(duì)蝦和熟對(duì)蝦為研究對(duì)象，探究了將機(jī)器視覺技術(shù)用于多目標(biāo)缺損對(duì)蝦實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與剔除的可行性。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　1、針對(duì)對(duì)蝦單?；敵鰡栴}，本研究設(shè)計(jì)了一種對(duì)蝦平鋪單?；b置實(shí)現(xiàn)對(duì)蝦呈現(xiàn)平鋪單粒化狀態(tài)輸出，盡可能避免對(duì)蝦粘連的情況，獲得了95.1％的單?；Ч?。
　　2、針對(duì)對(duì)蝦完整性在線檢測(cè)問題，本研究通過設(shè)計(jì)構(gòu)

3、建基于夾角輪廓分析法的對(duì)蝦緊實(shí)度特征(SF)，以及基于對(duì)蝦模板匹配法的類重心矩特征(FS)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格的對(duì)蝦完整性判別，實(shí)驗(yàn)采用了1128幅生鮮對(duì)蝦圖像，其中包含749幅完整生鮮對(duì)蝦圖像以及379幅缺損生鮮對(duì)蝦圖像，采用1123幅熟對(duì)蝦圖像，其中包含769幅完整熟對(duì)蝦圖像以及354幅缺損熟對(duì)蝦圖像分別對(duì)所提算法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，對(duì)于生鮮對(duì)蝦相比于夾角輪廓分析法的86％的平均識(shí)別精度，模板匹配法可以取得99.6％的平均識(shí)別精度，且后者

4、每幅圖像的平均處理時(shí)間要比前者快15.1ms;對(duì)于熟對(duì)蝦相比于夾角輪廓分析法的86.4％的平均識(shí)別精度，模板匹配法可以取得99.4％的平均識(shí)別精度，且后者每幅圖像的平均處理時(shí)間要比前者快14.8ms，綜合可知模板匹配法不管是在識(shí)別精度上還是在圖像處理時(shí)間上都較優(yōu)。
　　3、針對(duì)多只缺損對(duì)蝦如何剔除的問題，本研究設(shè)計(jì)了一種用于多只缺損對(duì)蝦剔除的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用氣吹的方式，在對(duì)蝦下落過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)缺損對(duì)蝦的剔除。采用了100只對(duì)蝦進(jìn)行只剔

5、除不識(shí)別的實(shí)驗(yàn)對(duì)該剔除執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，在設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，得出響應(yīng)時(shí)間參數(shù)C為158ms，且擋板距離傳送帶表面70mm，距離傳送帶末端切面30mm處得到較優(yōu)的剔除率為90.3％。
　　4、在上述研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建了一套基于機(jī)器視覺技術(shù)的缺損對(duì)蝦在線識(shí)別與剔除系統(tǒng)，并分別對(duì)不同規(guī)格的生鮮對(duì)蝦和熟對(duì)蝦進(jìn)行了整機(jī)測(cè)試。結(jié)果表明:上料機(jī)的速度在六檔，平鋪單粒化單元的振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率在33Hz，振動(dòng)篩面的傾角為10°，視