【技术实现步骤摘要】
基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置及其算法
本专利技术涉及智能机器视觉领域，具体涉及一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置及其算法
技术介绍
目前国内坚果市场日趋升高，其中开心果占据大量坚果市场份额，而开心果开壳的生产需要十分庞大，寻找开心果骨架轮廓点进行开壳能使开心果生产美观，减少细微果壳，提高生产质量。而目前最普遍的开壳方法是碾压法，不寻找开心果骨架轮廓，直接使用生产机器碾压开心果进行开壳。但是碾压法受开心果形状的影响，容易导致开壳不均匀，果壳果肉混杂，需要人工进行分捡作业，剔除细微果壳，因此增加人工成本，生产效率低。公开号为CN209733763U的中国专利提出了一种新型家用坚果开壳器该坚果开壳器通过夹持组件对坚果进行挤压开壳。但是这种方法难以应对不同大小的坚果，对于开心果这类较小型坚果，不能通过其骨架进行开壳，容易导致开心果果壳破碎、飞溅,开壳效果不够好。公开号为CN106974303B的中国专利提出了一种坚果开壳装置，该装置通过偏心轮、传动块和弹簧的偏心运动推动击打锤对坚果进行打击，从而...
【技术保护点】
1.一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，包括载物台；所述载物台上设置有信号连接的计算机、工业相机和光学镜头，所述载物台上设置有照明装置和成像装置；所述工业相机与所述光学镜头连接，所述成像装置将开心果运送到指定地点，所述工业相机被触发拍摄所述开心果原始彩色图像并传输给所述计算机，所述计算机通过图像得到开心果骨架轮廓提取图，并与预设模板进行匹配，输出开心果骨架轮廓点。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，包括载物台；所述载物台上设置有信号连接的计算机、工业相机和光学镜头，所述载物台上设置有照明装置和成像装置；所述工业相机与所述光学镜头连接，所述成像装置将开心果运送到指定地点，所述工业相机被触发拍摄所述开心果原始彩色图像并传输给所述计算机，所述计算机通过图像得到开心果骨架轮廓提取图，并与预设模板进行匹配，输出开心果骨架轮廓点。
2.如权利要求1所述的一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，所述照明装置还包括光源控制器，所述光源控制器连接有工业球积分光源，所述工业球积分光源在所述照明装置上。
3.如权利要求2所述的一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，所述工业球积分光源，与所述光学镜头同轴心，并与所述载物台水平面成垂直角度。
4.如权利要求1所述的一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，所述成像装置包括进料传送带，所述传送带连接有传送带轮，所述传送带轮连接有伺服电机，所述进料传送带前方装置有光电传感器。
5.如权利要求4所述的一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取装置，其特征在于，所述进料传送带上方的凹槽为椭圆形，开心果放置在所述进料传送带凹槽中。
6.一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取算法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取开心果轮廓的原始彩色图像；
步骤2、将所述原始彩色图像进行HSV空间转化，并选取H通道作为后续步骤操作的通道；
步骤3、采用中值滤波器，将选取到的H通道图像进行过滤，消除噪声点；
步骤4、基于全局阈值，将消除噪声后的图片进行分割，并选出所需的开心果图像区域；
步骤5、将上一步取得的开心果图像区域进行二值化操作，并截取开心果骨架轮廓；
步骤6、基于开心果骨架轮廓中心点和角度，将开心果骨架轮廓图像进行刚性仿射变换；
步骤7、将仿射变换后的开心果骨架轮廓制作成多模板；
步骤8、将相机获取的图像与已经生成的骨架轮廓多模板进行匹配，寻找相似的多个骨架轮廓点；
步骤9、将多个骨架轮廓点进行比较，选取最优骨架轮廓点作为结果输出。
7.如权利要求6所述的一种基于几何轮廓模板匹配的开心果骨架提取算法，其特征在于，所述步骤5中采用的二值化操作是按图像的灰度特性,将图像分成背景和目标两部分，记T为前景与背景的分割阈值，前景点数占图像比例为w0，平均灰度为u0；背景点数占图像比例为w1，平均灰度为u1,图像的总平均灰度为u,前景和背景图象的方差，则有：
联立上面两式可得：
g＝w0×w1×(u0-u1)2(8)
或
当方差g最大时，可以认为此时前景和背景差异最大，此时的灰度T是最佳阈值。
<...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟球盛，侯文峰，吴隽，吴瑞祥，周永乾，李耀淳，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，鹤山市古劳镇合众力量机械厂，
类型：发明
国别省市：广东;44
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