[发明专利]一种鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测装置及方法

权利要求书

1.一种鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测装置，其特征在于：包括传送辊轮(1)、工业相机(2)、图像采集箱(3)、照射光源(4)、光电传感器(5)、PLC控制器(6)和计算机(7)；

所述图像采集箱(3)固定安装在所述传送辊轮(1)两侧的支架上，所述工业相机(2)固定安装于采集箱(3)顶部正中位置并通过数据传输线与所述计算机(7)连接；所述传送辊轮(1)下方设置有照射光源(4)，所述光电传感器(5)设置于所述采集箱(3)一侧并与所述PLC控制器(6)连接，所述PLC控制器(6)通过串口通讯线与所述计算机(7)进行串口通信。

2.根据权利要求1所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测装置，其特征在于：所述照射光源(4)为9个暖白色照蛋器，以3*3并排设置在所述传送辊轮(1)下方。

3.一种鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集鸡蛋彩色图像；

步骤2：预处理图像，获得鸡蛋彩色完整目标图像；

步骤3：提取微小污斑特征参数；

步骤4：判别污斑蛋与干净蛋。

4.根据权利要求3所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：

步骤2.1：对图片进行裁剪，将单张图片中的九枚鸡蛋裁剪分成九张单独的鸡蛋图片；

步骤2.2：寻找图像中像素B分量值大于零的点，并将其R、G、B三个颜色分量的值设置为零，其余像素点保持原值，以清除大部分由于透射照明产生的漏光区域；

步骤2.3：提取R颜色分量图，并利用自适应阈值分割进行二值化转化为黑白图像；

步骤2.4：采用圆形结构元素对步骤2.3中的黑白图像先腐蚀后膨胀，消除漏光残余区域；

步骤2.5：补全蛋体表面图像的孔洞，消除图片边缘上的多余干扰区域；

步骤2.6：提取经上述步骤处理后的蛋体轮廓；

步骤2.7：剔除轮廓上存在的凹陷点，直接将剩下的凸包点相邻两端用线段进行连接，从而将蛋体轮廓补全；

步骤2.8：将补全后轮廓内的区域填充成白色，并与原图像进行点乘操作，获得去除背景后的鸡蛋彩色完整目标图像。

5.根据权利要求4所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于：步骤2.5中，通过封闭孔洞填充算法补全蛋体表面图像的孔洞，利用去除最小面积法消除图片边缘上的多余干扰区域。

6.根据权利要求4所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于：步骤2.7中，运用凸包算法剔除轮廓上存在的凹陷点。

7.根据权利要求3所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于，步骤3的具体实现包括以下子步骤：

步骤3.1：统计鸡蛋彩色完整目标图像的像素点个数，记为M；

步骤3.2：利用公式GREY＝R*0.299+G*0.587+B*0.114将彩色图像转换为灰度图像；

步骤3.3：对灰度图像进行自适应阈值分割为二值图像；

步骤3.4：统计二值图像中像素值为255的像素点个数，记为N；

步骤3.5：计算微小污斑参数的值L＝M-N。

8.根据权利要求7所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于：步骤3.3中，运用最大类间方差法对灰度图像进行自适应阈值分割为二值图像。

9.根据权利要求3所述的鸡蛋蛋壳表面微小污斑的在线视觉检测方法，其特征在于，步骤4的具体实现包括以下子步骤：

步骤4.1：针对每枚鸡蛋所采集到的三张图片分别进行上述步骤的处理，计算每枚鸡蛋分别在三张图片上提取的微小污斑区域特征参数，记为L₁、L₂、L₃；

步骤4.2：计算三个参数的和Lsum＝L₁+L₂+L₃；

步骤4.3：若Lsum的值大于零，则判定该鸡蛋为污斑蛋；若Lsum的值等于零，则判定该鸡蛋为干净蛋。