本实用新型专利技术提供一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器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。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种分拣装置，尤其是涉及一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术提供了一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，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。所述核心处理模块采用STM32F407单片机。还包括步进电机和与其相连接的传送带，用于传送珍珠到摄像头照相位置。所述传送带与珍珠分拣执行机构舵机前的珍珠盘相连接，所述舵机与珍珠盘相连接。进一步的，所述红外对管设置有三个，对应定位条的八个状态。所述基于图像识别的嵌入式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。【附图说明】图1是所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的功能框图；图2是所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的结构示意图；图3是所述分拣执行机构的结构示意图；图4是所述基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣方法的流程图。【具体实施方式】所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，包括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，图1为所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的功能框图。其中，图像采集模块使用的是0V7670彩色摄像头和STM32F407单片机组成。因为本系统需要对珍珠的颜色进行识别，要求摄像头能够识别颜色。该摄像头与单片机的接口是SCCB接口和DCMI8位模式接口。SCCB是单片机控制摄像头的接口，单片机通过该接口配置摄像头的寄存器，使得摄像头按照需要的设置模式输出。DCMI是STM32F407提供的摄像头接口，本设计采用8位模式。所述单片机的DCMI接口与摄像头连接，通过SCCB协议对摄像头进行控制，使其输出系统达到需要的图片格式。为了使得采集到的图片像素更多、质量更高。把摄像头配置为565RGB彩色输出格式。DCMI接口中根据摄像头反馈回来的像素中断、行中断以及场中断对图片帧进行分离。使用单片机的DMA通道把图片数据传送到存储机构中。在图像存储时，本设计把图片存储为JPEG的格式。在系统设计时考虑到光线的分布对图像采集的质量有很大影响，因此本系统在设计时采用了图像实时光线反馈补偿机制，减少外界光线的变化对图像采集造成影响。核心处理模块是指由STM32F407单片机以及其外围电路组成的模块电路，在系统中主要起到处理各个外设的控制和图像处理输出的作用。STM32F407是基于Contex-M4架构带FPU单片机，具有资源丰富，运算速度快等优点，因此被选做控制核心芯片，系统运行主频 168MHz。人机交换界面有通过FSMC接口连接的单片机与彩屏IXD以及三个轻触按键和触摸屏组成。其在系统中的主要作用是显示系统状态和调整参数。在系统运行时把采集的图像实时显示到液晶显示器上，可以实时观察采集图像的质量。液晶显示IXD通过FSMC接口与单片机相连接，FSMC的全称是“静态存储控制器”。在STM32F407单片机中设置该接口方便用户外扩存储器等，TFT液晶中利用RAM作为数据显示的缓冲区。通过读写该缓冲区的数据达到更新液晶显示的目的。数据存储机构有与单片机通过SD10接口连接的SD卡组成。在系统中主要起到图像文件存储以及分拣结果历史数据存储的作用。在DCMI接口的缓冲区中的数据通过单片机的DMI通道可以直接传送到SD10的缓冲区，然后再利用SD10将数据存放到SD卡中。为了更方便地管理文件数据。本移植了系统keil自带系统RTX中的Fatfs文件管理系统。监控机构是把珍珠分拣器的分拣结果写入SD卡中，当系统连接监控上位机时再通过RS232接口把数据上送电脑，利用上位机监控软件生成分拣结果报表。这有利于在生产生活中大批量珍珠各种级别含量的统计，为后面提高珍珠质量提供数据支持。单片机通过DCMI接口采集图像信息，分析处理后得到珍珠分级信息。根据珍珠的分级信息给步进电机、舵机和减速电机输出控制命令，实现珍珠自动分拣。分拣位置反馈用于定位当前执行机构的位置，每个等级的珍珠都对应唯一的输出位置，以此实现不同等级珍珠的分离。系统中设置有光线补偿装置，其包括光线采集装置和光线输出控制装置两部分电路。本设计中，光线采集装置使用的是四个均匀分布的光敏电阻。通过一个偏置电阻后接到单片机AD输入，通过读取单片机AD值的来判断光线的强弱。光线输出控制装置是由四个强光的LED组成，通过一个达林顿管ULN2003接到单片机的PWM输出端，通过调节单片机的PWM输出脉冲宽度来调节光强。[002当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，李炳林，曹驰，刘胜，童杏林，陈亮，黄迪，陈春雷，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。