【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的禽蛋装盘系统
[0001]本专利技术涉及自动化的禽蛋识别分拣、装盘
，尤其是一种基于视觉识别的禽蛋装盘系统。
技术介绍
[0002]在我国新鲜的禽蛋(禽蛋、鸭蛋等)需求量较高，在养殖场中每天需要将新鲜的禽蛋收捡，并在挑选去除不合格的禽蛋后将禽蛋放入蛋托中，并批量的将禽蛋送到市场中去售卖。
[0003]对于禽蛋的装盘，小型的养殖场中通常是采用人工对禽蛋进行筛选，在去除表面被污染或是有破损的禽蛋后，将合格的禽蛋装盘，在装盘时为了保证禽蛋的品质，需要将禽蛋具有气室的大头端向上放置，避免禽蛋在运输和存储的过程中被污染、延长禽蛋的保存时间。
[0004]而一些较大的养殖场中则采用较长的传输蛋线对禽蛋进行集中收集，并在禽蛋传输过程中使禽蛋在两个同向的传动辊上跟随移动，这时禽蛋会向着小头端所指向的方向移动，当小头端朝向与预定方向相反的方向移动到尽头时会被阻挡并调头，最终在方向统一后送到蛋托上进行装盘。
[0005]现有的这两种方式中，人工装蛋的方式对人工的速度要求较高，在养殖场的产蛋量较大时，人工的劳动强度也比较大。而采用机械对禽蛋进行筛选、调头的方式禽蛋需要在较长的传输蛋线上移动并翻滚，这一过程会增加禽蛋表面摩擦污染的几率，也可能造成禽蛋表面的破损。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]本专利技术提供一种基于视觉识别的禽蛋装盘系统，包括：
[0008]取蛋区、放蛋区、图像检测单元和取蛋机械手；>[0009]其中，所述取蛋区提供禽蛋抓取前的放置区域；
[0010]其中，所述放蛋区用于放置承装禽蛋的蛋托；
[0011]其中，所述图像检测单元对禽蛋进行检测，并为取蛋机械手提供禽蛋抓取位置、禽蛋的放置位置以及禽蛋的大头端所在的位置；
[0012]其中，所述取蛋机械手将取蛋区的禽蛋抓取并逐一放到蛋托的禽蛋放置位；
[0013]其中，所述取蛋机械手具有控制器，所述控制器接收所述图像检测单元提供的信息，并控制所述机械手在取蛋区和放蛋区之间运动，对禽蛋进行抓取和放下；且，
[0014]所述控制器根据所述图像检测单元所提供的禽蛋放置位，在禽蛋放置位的上方将禽蛋的大头端偏移至禽蛋放置位的竖面投影轮廓之外，然后放下禽蛋。
[0015]进一步地，所述图像检测单元包括摄像组件、取蛋区禽蛋位置检测模块、禽蛋端头检测模块以及禽蛋放置位检测模块；
[0016]其中，所述摄像组件用于采集取蛋区和放蛋区的实时图像；
[0017]其中，所述取蛋区禽蛋位置检测模块根据实时图像检测禽蛋在所述取蛋区的位置，并将禽蛋的位置信息提供给所述取蛋机械手；
[0018]其中，所述禽蛋端头检测模块对取蛋区的禽蛋进行大头端和小头端的检测，并将禽蛋大头端所在的位置提供给取蛋机械手；
[0019]其中，所述禽蛋放置位检测模块对蛋托上的多个禽蛋放置位进行检测，并将蛋托上禽蛋放置位信息提供给取蛋机械手。
[0020]进一步地，所述取蛋区禽蛋位置检测模块预先获取取蛋区数据模型，并根据实时图像获取取蛋区轮廓；
[0021]选择取蛋区其中一枚禽蛋的实时图像，根据实时图像中禽蛋所处的取蛋区位置，获取禽蛋相对于取蛋区轮廓上所处的长度比例，与取蛋区数据模型进行比对，得到该枚禽蛋在取蛋区的所处位置。
[0022]进一步地，所述禽蛋端头检测模块在取蛋区禽蛋位置检测模块选择禽蛋后对该禽蛋进行端头检测；
[0023]端头检测时首先获取该禽蛋的轮廓，选择禽蛋的轮廓上相距最远的两点A1和A2，以A1和A2为端点进行连线，获得禽蛋的中轴线A1A2；
[0024]绘制分割线B1B2，所述分割线B1B2垂直于所述中轴线A1A2，且穿过中轴线A1A2的中点，且分别与禽蛋的轮廓上的两点B1和B2相交；
[0025]然后再计算分割线B1B2两侧的禽蛋轮廓的面积，记面积大的一侧具有的点A1或A2为禽蛋的大头端，记面积小的一侧具有的点A2或A1为禽蛋的小头端。
[0026]进一步地，采用连续放射取最长点的方式选择相距最远点A1和A2；
[0027]连续放射取最长点首先任意选择禽蛋的轮廓上的一点I1，以点I1为原点在禽蛋的轮廓内放射绘制多条直线，选择禽蛋的轮廓内最长直线I1I2；
[0028]以点I2为原点在禽蛋的轮廓内放射绘制多条直线，选择其中最长直线I2I3；
[0029]继续以放射最远点I
n
‑1为原点绘制的直线I
n
‑1I
n
，直至选出禽蛋的轮廓内距离最远的两点A1和A2。
[0030]进一步地，所述禽蛋放置位检测模块预先获取蛋托上禽蛋放置位的分布情况，以及蛋托上禽蛋放置位之间的距离信息；
[0031]所述禽蛋放置位检测模块预先获取放蛋区数据模型，并根据实时图像获取放蛋区轮廓；
[0032]选择其中一个禽蛋放置位的实时图像轮廓，该禽蛋放置位作为基本禽蛋放置位，根据基本禽蛋放置位所处的放蛋区位置，获取基本禽蛋放置位相对于放蛋区轮廓上所处的长度比例，与放蛋区数据模型进行比对，得到基本禽蛋放置位的所处位置；
[0033]通过基本禽蛋放置位以及禽蛋放置位的分布情况、蛋托上禽蛋放置位之间的距离信息计算出其余禽蛋放置位的位置信息。
[0034]进一步地，选择禽蛋放置位的实时图像轮廓，还包括选择参考禽蛋放置位轮廓；
[0035]所述参考禽蛋放置位为蛋托上除基本禽蛋放置位外的禽蛋放置位；
[0036]并获取基本禽蛋放置位与参考禽蛋放置位之间的间隔禽蛋放置位信息；
[0037]通过参考禽蛋放置位所计算的其余禽蛋放置位比对，调整其禽蛋放置位的位置信
息。
[0038]进一步地，还包括不合格禽蛋放置区，所述不合格禽蛋放置区用于放置不合格禽蛋；
[0039]所述控制器控制取蛋机械手将不合格禽蛋送至不合格禽蛋放置区。
[0040]进一步地，所述图像检测单元还包括禽蛋品质监测模块，所述禽蛋品质监测模块通过实时图像获取禽蛋表面图像，并对禽蛋表面颜色及纹路与合格禽蛋进行比对；
[0041]所述禽蛋品质监测模块将不合格禽蛋信息提供给取蛋机械手，所述取蛋机械手将不合格禽蛋送至不合格禽蛋放置区；
[0042]所述摄像组件还包括禽蛋底部图像采集摄像头，所述禽蛋底部图像采集摄像头对禽蛋的底部图像进行采集，并提供给禽蛋品质监测模块。
[0043]进一步地，所述放蛋区底部设置有蛋托放置方向检测组件，所述蛋托方向检测组件包括两组位置传感器；
[0044]两组位置传感器之间，横向和纵向均间隔1/2禽蛋放置位间距。
[0045]进一步地，禽蛋大头端偏移至禽蛋放置位的竖面投影轮廓之外1/3
‑
1/4禽蛋大头端和头端方向的长度；
[0046]所述取蛋机械手在禽蛋底部距离禽蛋放置位轮廓1
‑
8mm时放下禽本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的禽蛋装盘系统，其特征在于，包括：取蛋区、放蛋区、图像检测单元和取蛋机械手；其中，所述取蛋区提供禽蛋抓取前的放置区域；其中，所述放蛋区用于放置承装禽蛋的蛋托；其中，所述图像检测单元对禽蛋进行检测，并为取蛋机械手提供禽蛋抓取位置、禽蛋的放置位置以及禽蛋的大头端所在的位置；其中，所述取蛋机械手将取蛋区的禽蛋抓取并逐一放到蛋托的禽蛋放置位；其中，所述取蛋机械手具有控制器，所述控制器接收所述图像检测单元提供的信息，并控制所述机械手在取蛋区和放蛋区之间运动，对禽蛋进行抓取和放下；且，所述控制器根据所述图像检测单元所提供的禽蛋放置位，在禽蛋放置位的上方将禽蛋的大头端偏移至禽蛋放置位的竖面投影轮廓之外，然后放下禽蛋。2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的禽蛋装盘系统，其特征在于：所述图像检测单元包括摄像组件、取蛋区禽蛋位置检测模块、禽蛋端头检测模块以及禽蛋放置位检测模块；其中，所述摄像组件用于采集取蛋区和放蛋区的实时图像；其中，所述取蛋区禽蛋位置检测模块根据实时图像检测禽蛋在所述取蛋区的位置，并将禽蛋的位置信息提供给所述取蛋机械手；其中，所述禽蛋端头检测模块对取蛋区的禽蛋进行大头端和小头端的检测，并将禽蛋大头端所在的位置提供给取蛋机械手；其中，所述禽蛋放置位检测模块对蛋托上的多个禽蛋放置位进行检测，并将蛋托上禽蛋放置位信息提供给取蛋机械手。3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的禽蛋装盘系统，其特征在于：所述取蛋区禽蛋位置检测模块预先获取取蛋区数据模型，并根据实时图像获取取蛋区轮廓；选择取蛋区其中一枚禽蛋的实时图像，根据实时图像中禽蛋所处的取蛋区位置，获取禽蛋相对于取蛋区轮廓上所处的长度比例，与取蛋区数据模型进行比对，得到该枚禽蛋在取蛋区的所处位置。4.根据权利要求3所述的基于视觉识别的禽蛋装盘系统，其特征在于：所述禽蛋端头检测模块在取蛋区禽蛋位置检测模块选择禽蛋后对该禽蛋进行端头检测；端头检测时首先获取该禽蛋的轮廓，选择禽蛋的轮廓上相距最远的两点A1和A2，以A1和A2为端点进行连线，获得禽蛋的中轴线A1A2；绘制分割线B1B2，所述分割线B1B2垂直于所述中轴线A1A2，且穿过中轴线A1A2的中点，且分别与禽蛋的轮廓上的两点B1和B2相交；然后再计算分割线B1B2两侧的禽蛋轮廓的面积，记面积大的一侧具有的点A1或A2为禽蛋的大头端，记面积小的一侧具有的点A2或A1为禽蛋的小头端。5.根据权利要求4所述的基于视觉识别的禽蛋装盘系统，其特征在于：采用连续放射取最长点的方式选择相距最远点A1和A2；连续放射取最长点首先任意选择禽蛋的轮廓上的一点I1，以点I1为原点在禽蛋的轮廓
内放射绘制多条直线，选择禽蛋的轮廓内最长直线I1I2；以点I2为原点在禽蛋的轮廓内放射绘制多条直线，选择其中最长直线I2I3；...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏大兵，
申请(专利权)人：田东前位畜牧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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