[发明专利]基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器及分拣方法

说明书

本发明提供一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器及其分拣方法，通过摄像头采集珍珠图像，经过核心处理模块对图像进行处理，由像素点对应实际几何面积的比例计算得到珍珠的大小；从图像中珍珠的有效像素的RGB值中得到珍珠的颜色；计算珍珠边界重心代替圆心计算，用遍历法找到目标的最大和最小半径，以此判断珍珠的圆度，然后输出分拣控制命令使得珍珠分拣机构自动按照设定的分类标准对珍珠进行分类，并将分类的结果数据保存。所述基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器及分拣方法，能够实现把混杂的珍珠样品按照设定的标准进行分类，并把分拣的珍珠自动分送到不同的槽内，同时将分拣结果送到上位机监控软件显示。

技术领域

本发明涉及一种分拣装置，尤其是涉及一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器及分拣方法。

背景技术

目前珍珠加工行业中珍珠分拣，几乎都是由人工完成的落后情况，以及国内外该领域没有现成的珍珠自动分拣设备的现状。珍珠作为非平面的球体目标，表面具有一定的弧度，要根据大小、形状、光洁、瑕疵和颜色分级，必须获得珍珠整个球体表面的图像，因此，检测一颗珍珠并对其进行有效分级需要获取珍珠图像并对其分析后才能进行分级。本系统结合图像处理和自动化控制技术制作了一种新型的、小巧的、价廉的、自动的珍珠分拣器。

发明内容

本发明提供了一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器及分拣方法，解决了珍珠分拣的问题，其技术方案如下所述：

一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器，包括基座，以及核心处理模块和与其相连接的图像采集模块、分拣执行机构、人机交换界面、数据存储和监控机构，所述图像采集模块采用彩色摄像头，所述分拣执行机构包括用于装载和释放珍珠颗粒的舵机、用于把珍珠移动到正确的分类位置减速电机。

还设置有光线补偿装置，所述光线补偿装置包括光线采集装置和光线输出控制装置，所述光线采集装置包括均匀分布的光敏电阻，所述光线输出控制装置包括均匀设置的LED，用于对视场光线补偿，通过调节核心处理模块的PWM输出脉冲宽度来调节光强。

所述人机交换界面包括通过FSMC接口连接的单片机与彩屏LCD，以及按键和触摸屏。

所述分拣执行机构上方设置有定位条，通过设置红外对管检测定位条的状态，通过读取红外对管的状态得到珍珠分拣机构的位置。

所述分拣执行机构还包括设置有齿条的滑竿，用于配合减速电机的转动。

一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣方法，包括下列步骤：

(1)通过图像采集模块采集珍珠图像，所述图像采集模块采用彩色摄像头；

(2)经过核心处理模块对图像进行处理，判断珍珠的大小、颜色、圆度，输出分拣控制命令；

(3)使珍珠分拣机构自动按照设定的分类标准对珍珠进行分类，并将分类的结果数据保存。

进一步的，步骤(2)中，图像处理方法如下所述，

①由摄像头的像素点对应实际几何面积的比例计算得到珍珠的大小；

②从图像中珍珠的有效像素的RGB值中得到珍珠的颜色；

③计算珍珠边界重心代替圆心计算，用遍历法找到目标的最大和最小半径，以此判断珍珠的圆度。

进一步的，步骤①中，所述彩色摄像头对固定大小区域进行图像采集，使得摄像头的每个像素点与区域面积有固定的比例关系。

进一步的，步骤①、③中计算珍珠的大小与形状，所述珍珠的彩色图像需要依次进行RGB转灰度值、图像滤波、图像二值化处理、边沿提取、边沿八领域跟踪步骤。

进一步的，在珍珠分拣机构的上方设置有定位条，并设置有检测定位条状态的红外对管，通过红外对管定位珍珠分拣机构的位置，控制珍珠分拣机构的减速电机左右移动。