[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣器，其特征在于：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；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；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，把珍珠分为7类需要定义7个以上的位置；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；通过采用光线闭环控制自动调整图像视场的光线；所述光线补偿装置采用PID算法控制光强，把光敏电阻AD值设定目标值与采集的AD值进行比较得到光线误差，将误差代入下面：其中，k_p为比例因子，k_i为积分因子，k_d为微分因子，e(n)为当前误差，e(n‑1)为历史误差；核心处理模块采用STM32F407单片机以及其外围电路组成的模块电路；数据存储和监控机构分为数据存储机构和监控机构，所述数据存储机构与单片机通过SDIO接口连接，所述SDIO接口处设置有缓冲区，用于图像文件存储以及分拣结果历史数据存储；所述监控机构用于把珍珠分拣器的分拣结果写入到数据存储机构中，并能够利用上位机监控软件生成分拣结果报表。