專利名稱：基于dsp機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，屬于數(shù)字圖像處理以及農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雞蛋是一種營(yíng)養(yǎng)豐富并受到廣大人群喜愛(ài)的食品，一個(gè)雞蛋重約50克，約含蛋白質(zhì)7克、脂肪6克、產(chǎn)生熱能82千卡。對(duì)人體而言，雞蛋的蛋白質(zhì)品質(zhì)極佳，僅次于母乳，易為機(jī)體吸收，利用率高達(dá)98%以上，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。同時(shí)雞蛋中含有多種礦物質(zhì)和其他人體必需的維生素和微量元素，是小兒、老人、產(chǎn)婦等的良好補(bǔ)品。我國(guó)是一個(gè)重要的雞蛋生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，自改革開放以來(lái)，我國(guó)雞蛋產(chǎn)量一直居于世界前列。但是雞蛋作為一種生物食品，在生產(chǎn)、運(yùn)輸和存放的過(guò)程中，很容易受到環(huán)境和人為的影響而造成品質(zhì)下降，降低其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，甚至影響消費(fèi)者的健康。近年來(lái)，隨著雞蛋生產(chǎn)的規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化，雞蛋品質(zhì)的提高和對(duì)其品質(zhì)的有效檢測(cè)也越來(lái)越受到企業(yè)界的重視。特別是目前市場(chǎng)上銷售的高檔雞蛋，大部分采用產(chǎn)蛋雞野外放養(yǎng)，人工進(jìn)行雞蛋收集、加工的方式進(jìn)行生產(chǎn)。這樣不僅花費(fèi)了大量的勞動(dòng)力成本，而且由于產(chǎn)蛋雞的產(chǎn)蛋時(shí)間和地點(diǎn)均不受人為控制，人工收集回來(lái)的雞蛋很容易存在各種品質(zhì)缺陷，若僅僅依靠人工來(lái)進(jìn)行雞蛋品質(zhì)的檢測(cè)，不僅速度慢、效率低、成本高，且易受到檢測(cè)人員主觀因素影響，檢測(cè)的效果難以保證。而對(duì)雞蛋進(jìn)行微生物群類分析，或者震動(dòng)敲擊，分析雞蛋代謝產(chǎn)生氣體元素等物理或者化學(xué)的方法雖然能對(duì)雞蛋品質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，但是這些方法耗時(shí)多，而且對(duì)雞蛋造成了不同程度的損害，不能運(yùn)用到雞蛋流水線生產(chǎn)上的。故市場(chǎng)上急需的是一種實(shí)時(shí)性強(qiáng)，檢測(cè)穩(wěn)定、準(zhǔn)確以及不對(duì)雞蛋造成損傷的檢測(cè)方法。目前，隨著計(jì)算機(jī)處理速度的提升以及圖像傳感器分辨率的提高，使得以數(shù)字圖像處理為基礎(chǔ)的機(jī)器視覺(jué)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面，其具有的非人工接觸性，穩(wěn)定性及對(duì)環(huán)境的耐受性是其他檢測(cè)方法所難以企及的。在我國(guó)，利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行雞蛋品質(zhì)檢測(cè)的系統(tǒng)研究和產(chǎn)品化工作也已經(jīng)開始慢慢升溫。一般的機(jī)器視覺(jué)雞蛋品質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的流程為采用CCD攝像頭采集圖像，隨后將其送入數(shù)據(jù)采集卡中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，待數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)后由操作系統(tǒng)調(diào)用相應(yīng)的應(yīng)用程序?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理從而提取特征，完成雞蛋品質(zhì)的檢測(cè)。但是由于這類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸需要耗費(fèi)大量時(shí)鐘周期， 且一般的計(jì)算機(jī)并未采用專業(yè)的硬件結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)處理來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致算法耗時(shí)較多，降低了這種系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和檢測(cè)效率。因此采用專門針對(duì)圖像處理的高速DSP芯片來(lái)代替計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)優(yōu)化處理算法，尋找簡(jiǎn)單快速的檢測(cè)方法是提高系統(tǒng)實(shí)用性的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，充分考慮到了檢測(cè)的實(shí)時(shí)性，對(duì)于雞蛋品質(zhì)分為裂紋、形狀、新鮮度三個(gè)不同的方面逐一進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出不合格產(chǎn)品后，能使用工控機(jī)來(lái)控制電機(jī)對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行剔除，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，降低了生產(chǎn)成本。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，包括產(chǎn)品傳輸模塊、高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊和控制執(zhí)行模塊，所述傳輸模塊包括流水線傳送帶和拍攝室，流水線傳送帶穿過(guò)拍攝室，并設(shè)有多個(gè)透光孔，在拍攝室中安裝有CCD相機(jī)、LED光源和光電觸發(fā)器；所述高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊裝載在DSP板卡上，包括CXD圖像獲取模塊和DSP圖像處理模塊，DSP板卡與CXD相機(jī)、光電觸發(fā)器相連接；所述控制執(zhí)行模塊包括依次連接的工控機(jī)、強(qiáng)電控制板和電機(jī)，所述工控機(jī)與DSP板卡相連接，電機(jī)位于拍攝室內(nèi)。前述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于所述透光孔為橢圓形，在流水線傳送帶上等距分布；所述CCD相機(jī)安裝在流水線傳送帶上方、與雞蛋平齊的拍攝室中部；所述LED光源安裝在拍攝室中部底端和流水線傳送帶底部之間。前述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于所述透光孔的孔壁使用黑色有彈性的塑料材質(zhì)進(jìn)行包裹。前述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于所述工控機(jī)通過(guò)PCI接口與DSP板卡相連接，通過(guò)其內(nèi)置的I/O卡與強(qiáng)電控制板相連接。一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，包括如下步驟
(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶中的透光孔上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；
(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)將雞蛋RGB彩色圖像轉(zhuǎn)化為HSL彩色圖像，提取L分量的灰度圖像，并對(duì)此灰度圖像進(jìn)行去噪和對(duì)比度拉伸，隨后采用最大類間方差法獲取雞蛋蛋黃的二值圖像，提取此蛋黃二值圖像的輪廓，并對(duì)此輪廓進(jìn)行橢圓擬合以獲取橢圓長(zhǎng)短軸的大小， 通過(guò)擬合橢圓長(zhǎng)短軸的比值即蛋黃圓度來(lái)衡量雞蛋蛋黃的圓形程度，從而判別雞蛋是否新鮮，若新鮮度不符合標(biāo)準(zhǔn)則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除。一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，包括如下步驟
(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶(1)中的透光孔(2)上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室(3)中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；
(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)提取雞蛋的形心點(diǎn)和蛋黃區(qū)域的形心點(diǎn)，并計(jì)算兩者的距離，然后取得雞蛋輪廓中距離雞蛋形心最近的點(diǎn)，計(jì)算此兩點(diǎn)的距離，并通過(guò)兩個(gè)距離的比值即蛋黃偏離度來(lái)衡量蛋黃偏離雞蛋中心的程度，從而判別雞蛋是否新鮮。一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，包括如下步驟
(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶(1)中的透光孔(2)上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室(3)中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；
(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；
(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)對(duì)雞蛋區(qū)域的像素求取灰度均值#同時(shí)求取這些像素灰度樣本的標(biāo)準(zhǔn)差σ，并通過(guò)σ的大小來(lái)對(duì)雞蛋全蛋對(duì)比度進(jìn)行度量，從而判別雞蛋是否新鮮，其中 σ用如下公式計(jì)算得到
權(quán)利要求
1.一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，包括產(chǎn)品傳輸模塊、高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊和控制執(zhí)行模塊，其特征在于所述傳輸模塊包括流水線傳送帶(1)和拍攝室 (3),所述流水線傳送帶(1)穿過(guò)拍攝室(3)，并設(shè)有多個(gè)透光孔(2)，在拍攝室(3)中安裝有 CXD相機(jī)(6)、LED光源(4)和光電觸發(fā)器(5)；所述高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊裝載在DSP板卡 (7)上，包括CXD圖像獲取模塊和DSP圖像處理模塊，DSP板卡(7)與CXD相機(jī)(6)、光電觸發(fā)器(5)相連接；所述控制執(zhí)行模塊包括依次連接的工控機(jī)(8)、強(qiáng)電控制板(10)和電機(jī) (11)，所述工控機(jī)(8 )與DSP板卡(7 )相連接，電機(jī)(11)位于拍攝室(3 )內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于 所述透光孔(2)為橢圓形，在流水線傳送帶(1)上等距分布；所述CXD相機(jī)(6)安裝在流水線傳送帶(1)上方、與雞蛋平齊的拍攝室(3)中部；所述LED光源(4)安裝在拍攝室(3)中部底端和流水線傳送帶(1)底部之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于 所述透光孔(2 )的孔壁使用黑色有彈性的塑料材質(zhì)進(jìn)行包裹。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置，其特征在于所述工控機(jī)(8 )通過(guò)PCI接口與DSP板卡(7 )相連接，通過(guò)其內(nèi)置的I/O卡(9 )與強(qiáng)電控制板(10)相連接。
5.一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶(1)中的透光孔(2)上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室(3)中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)將雞蛋RGB彩色圖像轉(zhuǎn)化為HSL彩色圖像，提取L分量的灰度圖像，并對(duì)此灰度圖像進(jìn)行去噪和對(duì)比度拉伸，隨后采用最大類間方差法獲取雞蛋蛋黃的二值圖像，提取此蛋黃二值圖像的輪廓，并對(duì)此輪廓進(jìn)行橢圓擬合以獲取橢圓長(zhǎng)短軸的大小， 通過(guò)擬合橢圓長(zhǎng)短軸的比值即蛋黃圓度來(lái)衡量雞蛋蛋黃的圓形程度，從而判別雞蛋是否新鮮，若新鮮度不符合標(biāo)準(zhǔn)則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除。
6.一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶(1)中的透光孔(2)上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室(3)中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)提取雞蛋的形心點(diǎn)和蛋黃區(qū)域的形心點(diǎn)，并計(jì)算兩者的距離，然后取得雞蛋輪廓中距離雞蛋形心最近的點(diǎn)，計(jì)算此兩點(diǎn)的距離，并通過(guò)兩個(gè)距離的比值即蛋黃偏離度來(lái)衡量蛋黃偏離雞蛋中心的程度，從而判別雞蛋是否新鮮。
7. 一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟(1)雞蛋圖像采集與提取將待檢測(cè)雞蛋擺放于流水線傳送帶(1)中的透光孔(2)上方，當(dāng)雞蛋隨著流水線勻速運(yùn)動(dòng)至拍攝室(3)中部時(shí)，觸發(fā)器被觸發(fā)并送回觸發(fā)信號(hào)，使得高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊獲取當(dāng)前CCD相機(jī)拍攝的一幀彩色雞蛋圖像，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊的圖像采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；(2)雞蛋裂紋檢測(cè)通過(guò)灰度化方法獲取雞蛋灰度圖像，對(duì)去噪后的灰度圖像進(jìn)行閾值分割，獲取目標(biāo)雞蛋二值圖像，對(duì)二值圖像進(jìn)行輪廓跟蹤獲得雞蛋輪廓圖像，通過(guò)對(duì)雞蛋灰度圖進(jìn)行對(duì)比度拉伸并對(duì)該圖像進(jìn)行閾值分割以獲取可能存在的雞蛋裂紋圖像，進(jìn)行邊界跟蹤以確定目標(biāo)雞蛋內(nèi)部輪廓數(shù)及輪廓內(nèi)的像素個(gè)數(shù)，通過(guò)計(jì)算單個(gè)輪廓中像素個(gè)數(shù)是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)判斷是否存在裂紋，若存在裂紋則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(3)雞蛋形狀檢測(cè)計(jì)算雞蛋二值圖像中目標(biāo)雞蛋部分的像素坐標(biāo)均值以獲取雞蛋形心點(diǎn)坐標(biāo)，以形心點(diǎn)為圓心求取雞蛋圖像的最小內(nèi)切圓半徑和最大外接圓半徑，并計(jì)算這兩個(gè)半徑長(zhǎng)度的比值，即雞蛋圓形度的值，通過(guò)此比值的大小來(lái)判斷雞蛋是否畸形，若存在畸形則通過(guò)電機(jī)將雞蛋從生產(chǎn)線上剔除；(4)雞蛋新鮮度檢測(cè)對(duì)雞蛋區(qū)域的像素求取灰度均值#同時(shí)求取這些像素灰度樣本的標(biāo)準(zhǔn)差σ，并通過(guò)σ的大小來(lái)對(duì)雞蛋全蛋對(duì)比度進(jìn)行度量，從而判別雞蛋是否新鮮，其中 σ用如下公式計(jì)算得到
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于DSP機(jī)器視覺(jué)的雞蛋品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，包括產(chǎn)品傳輸模塊、高速DSP機(jī)器視覺(jué)模塊和控制執(zhí)行模塊，由CCD相機(jī)進(jìn)行拍攝并被傳送至高速DSP機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中對(duì)雞蛋的裂紋、形狀、新鮮度進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，然后檢測(cè)結(jié)果信號(hào)通過(guò)PCI接口傳送至控制執(zhí)行模塊，將不合格的雞蛋從生產(chǎn)線上剔除。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中雞蛋檢測(cè)實(shí)時(shí)性差，效率低下的問(wèn)題，使用基于DSP的圖像獲取和處理模塊進(jìn)行圖像獲取和圖像處理，提高了圖像獲取和處理的速度和穩(wěn)定性。當(dāng)檢測(cè)出不合格產(chǎn)品后，能使用工控機(jī)來(lái)控制電機(jī)對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行剔除，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G01N21/89GK102445456SQ201110300150
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者彭文, 李慶武, 霍冠英, 黃河 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)