一种鱼类姿态判定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种鱼类姿态判定装置及方法，装置包括输送带、控制器、头尾检测模块和用于判断鱼腹方向的颜色传感器，所述头尾检测模块包括第一支架、接触板和传感器模块，所述第一支架设于输送带上方，所述接触板可转动的安装在第一支架上，所述传感器模块包括第二支架、拉绳位移传感器和杠杆，所述第二支架设于第一支架来料方向的输送带上方，所述接触板固定在杠杆的下游端，杠杆中下部通过转轴安装在第一支架上，通过记录接触板与鱼体开始接触到接触板翘起最高点的时间，利用该时间与设定的阈值进行比较判断鱼头朝向，利用颜色传感器判断鱼腹方向。本发明专利技术无需复杂的图像识别技术，成本低廉，检测效率高，可以大大提高鱼体加工效率。

A fish attitude determination device and method

【技术实现步骤摘要】
一种鱼类姿态判定装置及方法
本专利技术属于水产品加工领域，具体涉及一种鱼类加工辅助装置，具体涉及一种鱼类姿态判定装置及方法。
技术介绍
在鱼类加工过程中，为实现连续式加工，需要将鱼按照特定的头尾朝向、腹背朝向(即特定姿态)依次排列，一般由姿态判定装置、姿态调整装置或姿态去除装置组成。依靠姿态判定装置判定出目标鱼的头尾朝向以及腹背朝向，并与规定姿态进行对比，为后续姿态调整装置提供调整信号；或者依靠姿态判定装置快速判断目标鱼姿态是否异常，为后续异常姿态鱼去除装置提供信号。现有技术中，最快速的方法一般为先将鱼体进行长度方向一字型排列输送，然后判断鱼头方向和鱼腹方向，之后针对判断的方向进行精准调整。目前，较为成熟的鱼类水产品姿态判定装置多采用图像识别进行姿态判定，但价格昂贵，且成本随图像识别单元采集速率的提升迅速增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种鱼类姿态判定装置及方法，该装置成本低，可判定出目标鱼的头尾朝向及腹背朝向，且不用针对每种鱼进行图片采集及创建数据库。本专利技术所采用的技术方案是：一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：包括用于输送鱼体的输送带和用于判定鱼体头尾姿态的头尾检测模块，所述头尾检测模块包括第一支架、接触板和传感器模块，所述第一支架设于输送带上方，所述接触板可转动的安装在第一支架上，且接触板的转动轴线与输送带的输送方向垂直，所述输送带携带鱼体通过接触板下方时，接触板会绕其转动轴发生旋转，所述传感器模块用于检测接触板旋转幅度或者翘起高度，通过记录接触板开始旋转至旋转到最高点的时间判断鱼头朝向。作为改进，所述传感器模块包括第二支架、拉绳位移传感器和杠杆，所述第二支架设于第一支架来料方向的输送带上方，所述接触板固定在杠杆的下游端，杠杆中下部通过转轴安装在第一支架上，使得接触板可以绕转轴旋转，所述拉绳位移传感器顶部连接在第一支架顶部，底部连接在杠杆上游端，通过拉绳位移传感器检测杠杆上游端移动距离，进而获取接触板绕转轴旋转的幅度，从而判断鱼头方向。作为改进，所述鱼类姿态判定装置还包括控制器，所述控制器包括时钟，所述拉绳位移传感器信号连接到控制器，当控制器第一次检测到拉绳位移传感器变化的信号，时钟开始计时，通过记录接触板旋转到最高点所需时间结合输送带的输送速度判断鱼头朝向。作为改进，所述杠杆的上游端和下游端的长度比为2:1～5:1。作为改进，所述输送带两侧分别设于一个用于判断鱼腹方向的颜色传感器。一种利用上述鱼类姿态判定装置进行鱼类姿态判定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、鱼体通过输送带输送依次通过头尾检测模块下方；步骤2、所述拉绳位移传感器进行连续采样；步骤3、当鱼体碰到接触板时，拉绳位移传感器的检测信号发生变化，此时启动控制器内的时钟开始计时；步骤4、拉绳位移传感器继续采样检测，当某一个采样点检测到接触板旋转幅度比上次采样点小时，记录此时接触板达到最大旋转幅度的时间T；步骤5、当该鱼体完全通过接触板，即接触板没有旋转时，控制器内的时钟归零；步骤6、如果时间T小于设定值T0，则判定为头在前；若大于设定值T0，则判定为尾在前，所述设定值根据输送带的传输速度和鱼尺寸确定。作为改进，所述控制器用于比较的信号为拉绳位移传感器连续三次采样的均值。作为改进，所述控制器用于比较的信号为检测的拉绳位移传感器的电流或者电压信号。作为改进，所述鱼类姿态判定方法还包括两个颜色传感器，两个颜色传感器分别设于输送带两侧，所述颜色传感器为具备反射光强度采集功能与反射光颜色RGB值采集功能的传感器，通过颜色传感器采集输送带两侧方向鱼体颜色值，浅色为鱼腹，深色为鱼背。作为改进，所述颜色传感器判断鱼腹方向具体方法为，通过两个颜色传感器采集输送带上鱼体两侧的反射光强度和/或反射光RGB值，当采集信号大于阈值时，则该侧为颜色浅的鱼腹，否则为颜色深的鱼背。本专利技术的有益效果是：1.该装置不用采集鱼体图像数据，不用创建数据库，即可判定鱼体姿态。当鱼体触碰接触板时，鱼体在输送带的向前推动作用力作用下，促使接触板绕支点向上运动。接触板上部产生一个向下的作用力，触动拉绳位移传感器发生电流/电压的变化，该电流/电压信号输入至控制器。当控制器第一次接收拉绳位移传感器发生电流/电压信号时，启动内部时钟。随着鱼体向前运动，控制器同步比较最新的拉绳位移传感器电流/电压数值与上一次的拉绳位移传感器电流/电压数值，并记录时间数据。当第一次出现最新的拉绳位移传感器电流/电压数值与上一次的拉绳位移传感器电流/电压数值小时，将此时记录的时间数据与设定的时间数据进行比较，若小于设定值，则判定为头在前；若大于设定值，则判定为尾在前。这是因为大部分的鱼体最厚处均在头部与身体中部之间，头部至最厚处长度小于尾部至最厚处长度。因此，当接触板处于鱼体最厚处时，拉力第一次达到最大值。此时，通过比较内部时钟数据与预设值，即可实现头尾判定。由于接触板安装在杠杆的一端，依据杠杆原理，接触板在鱼体的作用下，向上旋转时；杠杆上部移动的距离更大。即，较小规格鱼体，虽然厚度差异不明显，但通过杠杆原理的放大，依然能够实现较好的分辨效果。同时，为防止接触板在鱼眼或鱼头壳体处，拉绳位移传感器“虚假的”达到第一次最大值，控制器比较的拉绳位移传感器电流/电压数值为连续3-5次值的平均值。针对不同类型，不同大小的鱼体，可测定出鱼头至最厚处的长度，再用该长度除以输送带的速度，即可得到一个时间值，将此值输入至控制器中，即为预设值，从而实现不用采集鱼体图像数据，不用创建数据库，即可判定鱼体头尾姿态。2.由于大部分鱼体腹部颜色为白色，脊背部颜色为灰色至黑色；部分鱼体平放，脊背至腹背分为2种颜色，如鲐鱼，一半为黑色/灰色，一半为白色。因此，通过布置在输送带两侧的颜色传感器，同时采集鱼体背脊部及腹部的反射光强度和/或反射光RGB值(电压值)，输入至控制器，通过比较反射光强度及RGB值(电压值)实现判定鱼体腹背姿态，且不用采集鱼体图像数据，不用创建数据库。3.本专利技术根据统计鱼体形状特性，利用机械方法放大该特性，利用距离传感器检测放大后的鱼体形状变化，通过这种变化的尺寸，结合恒速的传输带和计时的方法判断鱼头朝向，可以快速简便判断鱼头鱼尾的朝向。该方法不需要复杂的图像数据处理功能，高效快捷，误差极小，结合颜色传感器判断鱼背和鱼腹的方向，即可完成鱼体全姿态检测，为鱼体后续加工工艺提供了可靠的参数，大大提高了鱼体加工效率，降低了后续加工设备的要求。附图说明图1是本专利技术实施例鱼类姿态判定装置示意图。图2位本专利技术鱼类姿态判定装置判断原理示意图。1-输送带，2-输送带支架，3-第一支架，4-第二支架，5-转轴，6-杠杆，7-接触板，8-拉绳位移传感器，9-颜色传感器，10-控制器，11-鱼体，12-鱼头，13-鱼尾，14-顶点。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图2所示，箭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：包括用于输送鱼体的输送带和用于判定鱼体头尾姿态的头尾检测模块，所述头尾检测模块包括第一支架、接触板和传感器模块，所述第一支架设于输送带上方，所述接触板可转动的安装在第一支架上，且接触板的转动轴线与输送带的输送方向垂直，所述输送带携带鱼体通过接触板下方时，接触板会绕其转动轴发生旋转，所述传感器模块用于检测接触板旋转幅度或者翘起高度，通过记录接触板开始旋转至旋转到最高点的时间判断鱼头朝向。/n

【技术特征摘要】
1.一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：包括用于输送鱼体的输送带和用于判定鱼体头尾姿态的头尾检测模块，所述头尾检测模块包括第一支架、接触板和传感器模块，所述第一支架设于输送带上方，所述接触板可转动的安装在第一支架上，且接触板的转动轴线与输送带的输送方向垂直，所述输送带携带鱼体通过接触板下方时，接触板会绕其转动轴发生旋转，所述传感器模块用于检测接触板旋转幅度或者翘起高度，通过记录接触板开始旋转至旋转到最高点的时间判断鱼头朝向。


2.如权利要求1所述一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：所述传感器模块包括第二支架、拉绳位移传感器和杠杆，所述第二支架设于第一支架来料方向的输送带上方，所述接触板固定在杠杆的下游端，杠杆中下部通过转轴安装在第一支架上，使得接触板可以绕转轴旋转，所述拉绳位移传感器顶部连接在第一支架顶部，底部连接在杠杆上游端，通过拉绳位移传感器检测杠杆上游端移动距离，进而获取接触板绕转轴旋转的幅度，从而判断鱼头方向。


3.如权利要求2所述一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器包括时钟，所述拉绳位移传感器信号连接到控制器，当控制器第一次检测到拉绳位移传感器变化的信号，时钟开始计时，通过记录接触板旋转到最高点所需时间结合输送带的输送速度判断鱼头朝向。


4.如权利要求3所述一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：所述杠杆的上游端和下游端的长度比为2:1～5:1。


5.如权利要求1-4任意一项所述一种鱼类姿态判定装置，其特征在于：所述输送带两侧分别设于一个用于判断鱼腹方向的颜色传感器。


6.一种利用权...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁安子，吴文锦，汪兰，石柳，熊光权，李新，乔宇，万鹏，
申请(专利权)人：湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42