[发明专利]一种猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统

说明书

本发明公开了一种猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统，该系统工作时的步骤如下：自动采集倒挂状态下的胴体外皮侧图像，获得胴体总长度与胴体宽度；基于相应位置处的长度关系函数获得肛门、尾椎骨、第一肋骨和腋窝的水平高度；将尾椎骨至第一肋骨的竖直距离进行N等分，获得N+1个水平高度的胴体宽度信息；D、代入相应位置处的宽度关系函数获得N+1个水平高度的胴体脊骨位置点，连接获得完整的胴体脊骨位置；确定切割起点、第一切割拐点、第二切割拐点、切割终点并依次连接，获得完整的五花肉轮廓切割路径。本发明的系统能够实现自动规划包含前后段五花肉的完整五花肉轮廓切割路径，增加五花肉产量，有助于提高生产效率和经济效益。

技术领域

本发明涉及猪胴体分割技术领域，具体地说是一种猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统。

背景技术

猪半胴体分割常采用三段式分割，即分别从第4-5根肋骨间和尾椎第二骨节处下刀，将胴体分为前、中、后三段。随后将中段肉进一步分割获得五花肉，肋排和脊骨。现有分割技术中一般采用自动化与人工相结合的分割方式。人工分割存在效率低下、品质不稳定等问题。同时由于工作环境恶劣，人工成本也在逐年增加。

五花肉位于猪的胸腹部，与背最长肌相接，具有肥瘦相间，口感嫩滑的优点，深受消费者喜爱，价格也相较普通猪肉更高。传统的三段式分割在前段和后段常残留少部分五花肉。因此在胴体自动分割设备中，若将前后段的五花肉同中段五花肉预先完整分割，则可以在不影响胴体剩余部分三段分割的同时，获得更高的五花肉产量，显著提升胴体的分割利益。这其中，五花肉区域轮廓的切割是五花肉完整分割的重要步骤。人工切割五花肉轮廓时，需参照胴体内腔侧和外皮侧各部位的相对位置，如脊骨、肋排、臀部和前腿等，确定五花肉所在区域，规划切割路径，然后从胴体外皮侧下刀切割。然而，胴体间存在个体差异，且胴体外皮侧缺乏显著定位标识协助确定胴体内部结构。因此在智能设备中如何自动提取胴体各部位位置信息，是自主规划切割路径的关键步骤。

综上所述，故需开发一种可智能提取切割所需信息的猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统，以作为新型猪半胴体智能分割设备的关键单元，提高生产效率，增加分割利益。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统，该自主规划系统能够实现对猪半胴体五花肉轮廓切割路径的自主规划，提高生产效率、降低生产成本。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种猪半胴体五花肉轮廓切割路径自主规划系统，其特征在于：该自主规划系统工作时的步骤如下：

A、将倒挂状态的猪半胴体固定后，自动采集外皮侧图像，获得胴体总长度与胴体宽度；

B、将胴体总长度代入相应位置处的长度关系函数，获得倒挂状态下胴体的肛门、尾椎骨、第一肋骨和腋窝的水平高度；

C、将尾椎骨至第一肋骨的竖直距离进行N等分，获得包括尾椎骨和第一肋骨的N+1个水平高度的胴体宽度信息，N为不小于1的自然数；

D、将N+1个水平位置的胴体宽度信息代入相应位置处的宽度关系函数，确定N+1个水平高度的胴体脊骨位置点，连接获得完整的胴体脊骨位置；

E、以肛门的水平高度与胴体腹部轮廓的交点作为切割起点、胴体脊骨与尾椎骨水平高度的交点作为第一切割拐点、胴体脊骨与腋窝水平高度的交点作为第二切割拐点、腋窝水平高度与胴体腹部轮廓的交点作为切割终点；

F、依次连接切割起点、第一切割拐点、胴体脊骨、第二切割拐点和切割终点，获得完整的五花肉轮廓切割路径。

所述步骤A中的外皮侧图像通过自动二值化处理，提取胴体轮廓并获得胴体总长度与胴体宽度。

所述步骤A中的外皮侧图像通过相机拍摄或红外扫描获得。