專利名稱：一種用于蛋品規(guī)格自動分選的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于蛋品加工企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中蛋品規(guī)格自動分選的方法及其設備，尤其是利用圖像處理的分選方法。
背景技術：
自20世紀70年代末以來，我國各地相繼建立起一大批大中型蛋品加工企業(yè)，其生產(chǎn)的產(chǎn)品為上市的鮮蛋、皮蛋、鹽蛋等。在其生產(chǎn)作業(yè)過程中均須對蛋品的規(guī)格進行分類，剔除那些過大、過小及異型的鮮蛋，再進入下一道工序，對于大型蛋品加工企業(yè)來講，日生產(chǎn)量需要處理10多萬個蛋。目前國內(nèi)的蛋品加工企業(yè)都靠人工進行稱重，視力判斷等手段進行分選，按日處理量10多萬個蛋，需要雇用10多個工人，這樣需大量的人力，而且分選的效率低，勞動強度大，易疲勞，還帶有主觀性，使分選質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，大量的人力投入，也提高了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的目的是提供一種用于蛋品規(guī)格自動分選方法和設備，它能夠改變現(xiàn)有的人工作業(yè)方式的上述缺點，實現(xiàn)蛋品規(guī)格的自動分選和對分選質(zhì)量的有效控制。通過對國內(nèi)外科技刊物及專利檢索，目前尚無該類設備和方法的相關報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種計算機程序?qū)Φ捌匪浇孛鎴D像像素的計算來自動分選蛋品規(guī)格的方法，其特征在于采用下列步驟(1)將欲執(zhí)行任務的蛋品圖像識別軟件存入帶有圖像采集板的計算機系統(tǒng)的程序存貯器中；(2)啟動該計算機系統(tǒng)工作和感應開關計數(shù)，提取拍攝的一個蛋品的一個水平投影截面圖像；(3)根椐截面圖像灰度信號設定閥值得到二值圖像信號；(4)計算蛋品截面的像素，像素多少代表蛋品大??；(5)根椐感應開關計數(shù)獲取同一個蛋品的三個不同水平投影截面的像素，計算其平均值；(6)設定蛋品水平投影截面像素的最大和最小閥值，當?shù)捌方孛嫦袼仄骄荡笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號；(7)當?shù)捌匪酵队敖孛嫦袼仄骄敌∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，按二值圖像計算長短軸方向和長短軸像素；(8)設定蛋品二值圖像長短軸像素比值的最大和最小值，當二值圖像長短軸像素比值大于最大值或小于最小值時，輸出蛋品不合格信號；
(9)當?shù)捌烽L短軸像素比值小于最大值或大于最小值時，計算蛋品水平投影截面像素輪廓斜率；(10)設定蛋品截面像素輪廓斜率的最大和最小值，當?shù)捌废袼氐妮喞甭蚀笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號；(11)當?shù)捌方孛嫦袼剌喞甭市∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，輸出蛋品合格信號；(12)返回。
為了實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明提供了一種用于蛋品規(guī)格自動分選的設備，它是由蛋品傳輸線、攝像頭、平行光源、感應開關和一臺計算機組成，所述傳輸線的傳輸帶具有相同間隔的淺凹槽，其底部由透明材料組成，在傳輸帶上方垂直固定裝有三個配有CCD傳感器的攝像頭，所述攝像頭間的間隔與所述淺凹槽的間隔相同，所述攝像頭與淺凹槽的正下方固定安裝有三個平行光源，所述第三個攝像鏡頭固定安裝一個所述的感應開關，所述的計算機配有圖像采集板。
在采取了上述的方法和設備后，在蛋品加工企業(yè)的生產(chǎn)中可對蛋品規(guī)格實現(xiàn)自動分選，使靠人工分選時，日生產(chǎn)量10萬多個蛋品需要10多個人進行作業(yè)，在實現(xiàn)自動分選后，只需1個人作業(yè)，而且日生產(chǎn)量可達20多萬個，同時分選的質(zhì)量得到了有效控制。


下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1為本發(fā)明的一種計算機程序流程圖。
圖2為本發(fā)明的一種實施方式的示意性側視圖。
圖3為圖1所示傳輸帶淺凹槽的示意性側視圖。
圖4為圖1所示傳輸帶淺凹槽的示意性俯視圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明提供一種計算機程序?qū)Φ捌匪浇孛鎴D像像素的計算來自動分選蛋品規(guī)格的方法的程序流程圖，采用下列步驟將欲執(zhí)行任務的蛋品圖像識別軟件存入帶有圖像采集板的計算機系統(tǒng)的程序存貯器中，啟動該計算機系統(tǒng)工作和與計算機相連的判別一個蛋品三個不同截面圖像的無觸點感應開關計數(shù)，提取拍攝的一個蛋品的一個水平投影截面圖像，根椐截面圖像灰度信號設定閥值得到二值圖像信號并計算蛋品截面的像素，像素多少代表蛋品大小。根椐感應開關計數(shù)獲取同一個蛋品的三個不同水平投影截面的像素并計算其平均值，并設定蛋品水平投影截面像素的最大和最小閥值，當?shù)捌方孛嫦袼仄骄荡笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號。當?shù)捌匪酵队敖孛嫦袼仄骄敌∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，按二值圖像計算長短軸方向和長短軸像素，并設定長短軸像素比值的最大和最小值。當長短軸像素比值大于最大值或小于最小值時，輸出蛋品不合格信號。當長短軸像素比值小于最大值或大于最小值時，計算蛋品水平投影截面像素輪廓的斜率，并設定蛋品截面像素輪廓斜率的最大和最小值，當?shù)捌方孛嫦袼氐妮喞甭蚀笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號，當?shù)捌方孛嫦袼剌喞甭市∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，輸出蛋品合格信號。這樣通過上述計算和區(qū)分，就可以自動地選擇出附合要求的蛋品規(guī)格。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一組實施設備，圖2和4為本發(fā)明的一種實施方式的示意性側視圖和府視圖。為了控制一個蛋品外形的準確拍攝，在傳輸帶上設置間隔相同的正方型淺凹槽5，也可以是園形或形狀的淺凹槽。淺凹槽5的間隔和大小能分別位于固定安裝在傳輸線正上方的攝像頭1、2、3的拍攝范圍內(nèi)，其大小能使蛋品限制在該槽內(nèi)能自由滾動，使蛋品在傳輸中能獲得三個不同截面的圖像。三個攝像頭1、2、3的間隔與凹槽5的間隔相同，使每一個蛋品能依次通過三次拍攝，取得三個不同的水平投影截面。為了保證蛋品的水平投影拍攝，如圖3所示，在各攝像頭1、2、3與淺凹槽5正下方固定安裝有平行光源6、7、8，傳輸帶各凹槽底部套裝有能穿透平行光線的透明材料9，如有機玻璃等，淺凹槽與傳輸線可以固定連接，也可以活動連接，傳輸帶各凹槽底部與側面相連部分為弧形，可以使蛋品在滾動中降低沖擊，增加滾動性，保持完好狀態(tài)。平行光源6、7、8的光線穿過透明材料9照射到被攝蛋品，使被攝蛋品形成水平投影的輪郭截面圖像，這樣一個蛋品在傳輸中依次通過三次拍攝，可以得到三個不同位置的水平投影截面，即攝像頭3獲得的圖像與前二次由攝像頭2和攝像頭1獲得的圖像為同一蛋品的三個不同截面圖像。各攝像頭1、2、3裝有分辨率380線以上的黑白CCD傳感器，圖像采集卡可將拍攝的圖像輸入計算機系統(tǒng)，另外攝像頭3還裝有一個無觸點感應開關4用來判別同一個蛋品的三個水平投影截面的圖像，使計算機系統(tǒng)能對同一蛋品的三個不同水平投影截面進行計算。
本發(fā)明不局限于上述的方法和設備，同樣適用于其它的方法與設備，只要利用蛋品外形的水平投影圖像來設計和區(qū)分蛋品規(guī)格的方法和設備，均屬于本發(fā)明的范圍。
權利要求
1，一種用于蛋品水平截面圖像計算程序來自動分選蛋品規(guī)格的方法，其特征在于采用下列步驟(1)將欲執(zhí)行任務的蛋品圖像識別軟件存入帶有圖像采集板的計算機系統(tǒng)的程序存貯器中；(2)啟動該計算機系統(tǒng)工作和感應開關計數(shù)，提取拍攝的一個蛋品的一個水平投影截面圖像；(3)根椐截面圖像灰度信號設定閥值得到二值圖像信號；(4)計算蛋品截面的像素，像素多少代表蛋品大??；(5)根椐感應開關計數(shù)獲取同一個蛋品的三個不同水平投影截面的像素，計算其平均值；(6)設定蛋品水平投影截面像素的最大和最小閥值，當?shù)捌方孛嫦袼仄骄荡笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號；(7)當?shù)捌匪酵队敖孛嫦袼仄骄敌∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，按二值圖像計算長短軸方向和長短軸像素；(8)設定蛋品二值圖像長短軸像素比值的最大和最小值，當二值圖像長短軸像素比值大于最大值或小于最小值時，輸出蛋品不合格信號；(9)當?shù)捌烽L短軸像素比值小于最大值或大于最小值時，計算蛋品水平投影截面像素輪廓斜率；(10)設定蛋品截面像素輪廓斜率的最大和最小值，當?shù)捌废袼氐妮喞甭蚀笥谧畲笾祷蛐∮谧钚≈禃r，輸出蛋品不合格信號；(11)當?shù)捌方孛嫦袼剌喞甭市∮谧畲笾祷虼笥谧钚≈禃r，輸出蛋品合格信號；(12)返回。
2，一種實現(xiàn)權力要求1所述的用于蛋品規(guī)格自動分選的設備，它是由蛋品傳輸線、攝像頭、平行光源、無觸點感應開關和一臺計算機組成，其特征在于所述傳輸線的傳輸帶(10)具有相同間隔的淺凹槽(5)，其底部(9)由透明材料組成，在傳輸帶(10)正上方垂直固定裝有三個配有CCD傳感器的攝像頭(1、2、3)，所述攝像頭(1、2、3)的間隔與所述淺凹槽(5)的間隔相同，所述攝像頭(1、2、3)與淺凹槽(5)的正下方固定安裝平行光源(6、7、8)，所述攝像頭(3)固定安裝一個所述的無觸點感應開關(4)，所述計算機配有圖像采集板。
3，按照權力要求2所述的一種用于蛋品規(guī)格自動分選的設備，其特征在于上述淺凹槽(5)與傳送帶(10)為活動連接。
4，按照權力要求2所述的一種用于蛋品規(guī)格自動分選的設備，其特征在于上述淺凹槽(5)底部與側面相連部分為弧形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于蛋品加工企業(yè)生產(chǎn)過程中蛋品規(guī)格自動分選的方法及其設備。該方法利用自動拍攝同一個蛋品外形的三個不同水平投影截面圖像，由計算機計算其截面圖像像素平均面積、長短軸比值以及像素輪廓的斜率，并與各設定值比較，當計算值超出設定值范圍時，計算機發(fā)出超標信號，從而達到蛋品規(guī)格的自動分選和質(zhì)量控制。實現(xiàn)上述方法的設備由蛋品傳輸線、傳感器、攝像頭、平行光源、無觸點感應開關和一臺帶有圖像采集板的計算機組成，其特點在于傳輸帶上設置間隔相同并能同時處于三個攝像鏡頭拍攝和三個平行光源照射范圍內(nèi)的淺凹槽，所述感應開關輸出信號使計算系統(tǒng)獲得同一個蛋品在三個不同位置時的三個水平投影圖像。
文檔編號B07C5/04GK1456394SQ0311854
公開日2003年11月19日 申請日期2003年1月23日 優(yōu)先權日2003年1月23日
發(fā)明者黃耀志, 余劼 申請人:福州大學