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

1、對蝦產(chǎn)業(yè)在中國水產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)一直占有舉足輕重的地位，對蝦產(chǎn)品以其味道鮮美、營養(yǎng)豐富深受消費(fèi)者喜愛。隨著人民生活水平的不斷提高，近年來國內(nèi)外的對蝦需求量不斷增加，對對蝦產(chǎn)品的品質(zhì)要求也不斷提高。部分對蝦在捕撈過程、運(yùn)輸過程、機(jī)械分級以及高溫高壓蒸煮過程中，會破損形成缺損對蝦，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)，因此在對蝦加工過程中要將該類雜質(zhì)剔除。傳統(tǒng)對蝦完整性檢測主要是通過人工感官評定來完成，然而人工檢測具有主觀性強(qiáng)、勞動成本

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

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

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

5、除不識別的實(shí)驗(yàn)對該剔除執(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)計并搭建了一套基于機(jī)器視覺技術(shù)的缺損對蝦在線識別與剔除系統(tǒng)，并分別對不同規(guī)格的生鮮對蝦和熟對蝦進(jìn)行了整機(jī)測試。結(jié)果表明:上料機(jī)的速度在六檔，平鋪單?；瘑卧恼駝訖C(jī)的振動頻率在33Hz，振動篩面的傾角為10°，視