[发明专利]基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别装置及方法，涉及孵化蛋检测技术及设备领域。本装置是：孵化鸡蛋置于鸡蛋推动单元的上面，光源单元置于鸡蛋推动单元的正下方，视觉单元均布在孵化鸡蛋的正上方，驱动单元和光源单元相连接，电气单元分别通过信号线、输气管和磁感应分别与视觉单元、驱动单元和鸡蛋推动单元相连接。本方法的步骤是：①采样；②设置阈值；③图像分割并编号；④检测。本发明易操作，维护便利；采集图像无疲劳，无人为失误，因而准确性好，精度高；机器视觉与机械结合，能够实现现代化智能检测，高效率，有利于无精蛋与弱精蛋无损检测的推广与应用。

技术领域

本发明涉及孵化蛋检测技术及设备领域，尤其涉及一种基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别装置及其方法。本发明主要利用机器视觉采集孵化蛋图像，通过一系列的图像处理建立无精蛋和弱精蛋判别模型，为孵化蛋的自动检测提供了一种智能化的无损检测装置和方法。

背景技术

我国拥有世界最大的禽类养殖产业，而对如此庞大的孵化产业，十分精准地检测出孵化过程中的无精蛋与弱精蛋可以优化育禽育种。孵化蛋的品质直接影响到孵化率的高低，而且会影响到初生雏禽的质量及其日后的健康状况、生活能力和生产能力。一般地，种蛋在孵化过程中都要进行2-3次照蛋并剔除无精蛋和弱精蛋的工作。照蛋的过程就是孵化蛋的品质检测，目的是观察胚胎的发育情况，剔除无精蛋和弱精蛋。但是现有的技术，在识别的过程中会损坏孵化蛋，从而在孵化过程中滋生细菌污染孵化环境，所以孵化过程中应尽量减少对孵化蛋的接触，防止损坏与污染孵化环境，提高孵化效率和孵化品质。

早在20世纪30年代末，国外就有学者利用无损检测的技术研究种蛋的孵化品质，但总体来说，所做的相关研究还是不多，真正的实际应用较少。目前，国外应用于种蛋孵化品质检测的无损方法主要有：机器视觉法、敲击振动法、光学检测法和高光谱图像检测法。然而现有的研究对整个孵化阶段来说是一个不断损坏和污染的循环操作。因为在检测的过程中环境的细菌会污染孵化蛋，同时在检测与返回孵化环境的过程中会损坏孵化蛋。目前，国内大多数孵化企业仍采用人工照蛋的方法进行孵化蛋品质检测。这种方法受人为主观因素影响，存在检测指标片面、效率低下和劳动力消耗大等问题，无法满足现代化的生产需求。因此，研究适用于孵化生产过程中的孵化蛋品质智能检测方法，设计一套现代化的检测装置，将是一项十分重要的工作。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的问题，提供一种基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别装置及其方法，达到十分精准的识别无精蛋和弱精蛋。

本发明的技术方案如下：

一、基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别装置(简称装置)

本装置包括工作对象——孵化鸡蛋，在机架上设置有鸡蛋推动单元、光源单元、驱动单元、视觉单元和电气单元；

孵化鸡蛋置于鸡蛋推动单元的上面，光源单元置于鸡蛋推动单元的正下方，视觉单元均布在孵化鸡蛋的正上方，驱动单元和光源单元相连接，电气单元分别通过信号线、输气管和磁感应分别与视觉单元、驱动单元和鸡蛋推动单元相连接。

二、基于视觉技术的孵化后期无精蛋和弱精蛋识别方法(简称方法)

本方法包括以下步骤：

①采样-701

打开电源总开关，将放置在蛋托12上的18日龄的120枚孵化鸡蛋00直接从孵化车上转移至推板13上，推板13到达左侧极限位置时，电气单元50控制工业相机进行图像采集，并存储至计算机51；

②设置阈值-702

将受精蛋、无精蛋和弱精蛋分两批置于蛋托12上，工业相机每次采集一次的图像，分类建立数据库，进行图像分割处理，提取每个小区域图像的能量特征参数，设置判定无精蛋和弱精蛋的阈值；

③图像分割并编号-703