一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置及其定向方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置及其定向方法，包括鱼体提升装置，由隔板输送带、第一毛刷辊组成；鱼体前输送装置，由第一水平输送带、鱼体下滑装置、第二毛刷辊组成；鱼体后输送装置，包括第二水平输送带、沿第二水平输送带的运输方向依次设置的机器视觉系统、鱼体头尾定向执行机构、鱼体腹背定向执行机构、鱼体翻转板；鱼体返回输送装置，由鱼体收集装置、鱼体输送机、转弯输送机组成；定向装置控制系统，由鱼体图像检测平台、鱼体定向执行机构控制器、定向排列输送装置控制电路组成。本发明专利技术有利于提高淡水鱼前处理加工的生产效率，用于解决现有手工对鱼体定向整理，劳动强度大，劳动成本高的问题。劳动成本高的问题。劳动成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置及其定向方法


[0001]本专利技术属于淡水鱼前处理加工的
，更具体涉及一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置及其定向方法，可用于淡水鱼及部分海水鱼类进行机械化前处理加工时鱼体的头尾及腹背定向整理输送。

技术介绍

[0002]中国是淡水鱼养殖生产大国，2019年全国淡水养殖总产量为3013.74万吨，其中淡水鱼养殖产量为2548.03万吨，占整个淡水养殖总产量的84.55％；淡水产品加工量为558.17万吨，占淡水养殖总产量的18.52％。鱼体定向是淡水鱼机械化、自动化前处理加工的重要步骤，通过定向使鱼体按照预想的头尾及腹背状态进行输送，便于后续加工装置进行自动加工。
[0003]传统的鱼体定向大多由人工完成，劳动强度大、生产效率低，在一定程度上制约了淡水鱼自动化加工业的发展。因此，设计研发鱼体的头尾及腹背定向装置不仅有利于提高淡水鱼前处理加工的生产效率，而且对于促进淡水鱼前处理加工的机械化、自动化具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对上述技术存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置及其定向方法，有利于提高淡水鱼前处理加工的生产效率，用于解决现有手工对鱼体定向整理，劳动强度大，劳动成本高的问题。
[0005]为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：
[0006]本专利技术的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，包括：鱼体提升装置，由隔板输送带、固定在所述隔板输送带上方的第一毛刷辊组成；鱼体前输送装置，由第一水平输送带、位于所述第一水平输送带一端的鱼体下滑装置、位于所述第一水平输送带另一端的第二毛刷辊组成，鱼体经所述隔板输送带提升到达鱼体下滑装置，经鱼体下滑装置依次落在所述第一水平输送带上依次向前输送，在所述第二毛刷辊分拨的作用下，实现鱼体按照输送方向的头尾定向；鱼体后输送装置，包括第二水平输送带、沿所述第二水平输送带的运输方向依次设置的机器视觉系统、鱼体头尾定向执行机构、鱼体腹背定向执行机构、鱼体翻转板；所述鱼体头尾定向执行机构包括第一气缸、由所述第一气缸驱动沿与所述第二水平输送带的运输方向相垂直的方向往复移动的M型拨鱼部件，所述M型拨鱼部件用于将鱼头朝后背朝左或鱼头朝后背朝右的鱼体推离第二水平输送带；所述鱼体腹背定向执行机构包括相对设置的两个第二气缸、由所述第二气缸驱动沿与所述第二水平输送带的运输方向相垂直的方向往复移动的两个推鱼部件，各推鱼部件执行推鱼动作，将鱼体推向另一侧的推鱼部件，使鱼体的背部紧靠推鱼部件；紧靠推鱼部件向前输送的鱼体进入所述鱼体翻转板，鱼体的背部受到鱼体翻转板的支撑作用翻转，实现鱼体的背朝上、腹朝下定向输送；鱼体返
回输送装置，安装于所述鱼体前输送装置和鱼体后输送装置的下方，由鱼体收集装置、鱼体输送机、转弯输送机组成；所述鱼体收集装置安装于鱼体输送机的起始端，所述鱼体输送机的末端和转弯输送机连接；所述转弯输送机的末端与鱼体提升装置对接；所述鱼体收集装置位于所述鱼体头尾定向执行机构的正下方，用于收集所述M型拨鱼部件推出的头尾朝向错误的鱼体；所述鱼体输送机和转弯输送机将鱼体收集装置收集的头尾朝向错误的鱼体输送回所述鱼体提升装置；定向装置控制系统，由鱼体图像检测平台、鱼体定向执行机构控制器、定向排列输送装置控制电路组成；所述鱼体图像检测平台包含工业计算机、显示器，所述工业计算机中安装有基于YOLOv5s模型的鱼体头尾及腹背识别程序。
[0007]可选的，所述鱼体翻转板包括两个对称设置且分别位于两个推鱼部件末端的呈长条状渐变结构的钢板，所述钢板靠近所述推鱼部件的长边和短边组成的平面与第二水平输送带平行，其另一个长边越远离所述推鱼部件越向上翻转，其另一个短边与所述第二水平输送带的平面垂直设置；所述钢板的长边长度为鱼体长度的1.2
‑
1.5倍，其短边宽度为鱼体宽度的1.2
‑
1.3倍。
[0008]可选的，所述鱼体提升装置的隔板输送带上隔板的高度和隔板之间的距离按照待定向鱼体的大小尺寸设置，所述第一毛刷辊的安装高度与所述隔板输送带上隔板的高度相同；所述第一毛刷辊的转动方向与所述隔板输送带的提升方向相反，其转速为隔板输送带提升速度的2.0
‑
4.0倍。
[0009]优选的，所述鱼体下滑装置的一侧壁面为弧形作为下滑通道，所述鱼体下滑装置的长度为鱼体长度的1.6
‑
3.2倍，其底部宽度为鱼体宽度的1.5
‑
2.0倍，其底部沿鱼体输送方向设置方形通道，所述方形通道的高度为鱼体厚度的1.1
‑
1.4倍；所述第二毛刷辊的安装高度为鱼体厚度的0.85
‑
1.0倍；所述第二毛刷辊的转动方向与所述第一水平输送带的输送方向相反，其转速为第一水平输送带工作速度的1.5
‑
3.5倍。
[0010]进一步的，所述鱼体头尾定向执行机构包括安装在所述第二水平输送带上方的导轨滑块，所述第一气缸通过L型气缸固定件与所述导轨滑块连接，所述M型拨鱼部件安装在所述导轨滑块的下端。
[0011]进一步的，所述机器视觉系统包括光源、工业相机，所述工业相机位于所述第二水平输送带的正上方；所述光源设置于工业相机的周围，亮度可以调节。
[0012]可选的，所述定向装置控制系统设置有人机交互界面，用于开启及关闭所述鱼体提升装置、鱼体前输送装置、鱼体后输送装置鱼体返回输送装置；所述工业计算机中的鱼体头尾及腹背识别程序设置鱼体的图像数据采集参数，对鱼体头尾及腹背进行识别，并将识别结果输出。
[0013]进一步的，所述第二水平输送带上除了鱼体头尾定向执行机构、鱼体腹背定向执行机构及鱼体翻转板部分外，所述第二水平输送带上沿其运输方向的两侧均安装有挡板，该挡板的高度为鱼体厚度的1.1
‑
1.4倍；两侧挡板之间的间距为所述M型拨鱼部件总宽的一半。
[0014]本专利技术的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置的料仓内饵料量的定向方法是：
[0015]S1，操作员在定向装置控制系统的人机交互界面上设置各装置的工作速度，在鱼体头尾及腹背识别程序中设置鱼体的图像数据采集参数，之后启动淡水鱼鱼体定向排列输
送装置；
[0016]S2，将需要定向处理的淡水鱼倒入鱼体提升装置，鱼体提升装置将鱼体提升，在第一毛刷辊的分拨及挤压作用下鱼体进入隔板输送带的隔板之间，且每个隔板之间只有一条淡水鱼；
[0017]S3，鱼体经隔板输送带提升到达鱼体下滑装置，经鱼体下滑装置依次落在鱼体前输送装置的第一水平输送带上依次向前输送，在第二毛刷辊分拨的作用下，实现鱼体按照输送方向的头尾定向；
[0018]S4，头尾定向排列输送的鱼体进入鱼体后输送装置，经过机器视觉系统时，工业相机获取鱼体的图像数据并转递给定向装置控制系统中的鱼体图像检测平台；鱼体图像检测平台基于YOLOv5s模型对鱼体的图像数据进行分析，识别鱼体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，其特征在于，包括：鱼体提升装置(1)，由隔板输送带(1.1)、固定在所述隔板输送带(1.1)上方的第一毛刷辊(1.2)组成；鱼体前输送装置(2)，由第一水平输送带(2.2)、位于所述第一水平输送带(2.2)一端的鱼体下滑装置(2.1)、位于所述第一水平输送带(2.2)另一端的第二毛刷辊(2.3)组成，鱼体经所述隔板输送带(1.1)提升到达鱼体下滑装置(2.1)，经鱼体下滑装置(2.1)依次落在所述第一水平输送带(2.2)上依次向前输送，在所述第二毛刷辊(2.3)分拨的作用下，实现鱼体按照输送方向的头尾定向；鱼体后输送装置(3)，包括第二水平输送带、沿所述第二水平输送带的运输方向依次设置的机器视觉系统(3.1)、鱼体头尾定向执行机构(3.2)、鱼体腹背定向执行机构(3.3)、鱼体翻转板(3.4)；所述鱼体头尾定向执行机构(3.2)包括第一气缸(3.2.1)、由所述第一气缸(3.2.1)驱动沿与所述第二水平输送带的运输方向相垂直的方向往复移动的M型拨鱼部件(3.2.2)，所述M型拨鱼部件(3.2.2)用于将鱼头朝后背朝左或鱼头朝后背朝右的鱼体推离第二水平输送带；所述鱼体腹背定向执行机构(3.3)包括相对设置的两个第二气缸(3.3.1)、由所述第二气缸(3.3.1)驱动沿与所述第二水平输送带的运输方向相垂直的方向往复移动的两个推鱼部件(3.3.2)，各推鱼部件(3.3.2)执行推鱼动作，将鱼体推向另一侧的推鱼部件(3.3.2)，使鱼体的背部紧靠推鱼部件(3.3.2)；紧靠推鱼部件(3.3.2)向前输送的鱼体进入所述鱼体翻转板(3.4)，鱼体的背部受到鱼体翻转板(3.4)的支撑作用翻转，实现鱼体的背朝上、腹朝下定向输送；鱼体返回输送装置(4)，安装于所述鱼体前输送装置(2)和鱼体后输送装置(3)的下方，由鱼体收集装置(4.1)、鱼体输送机(4.2)、转弯输送机(4.3)组成；所述鱼体收集装置(4.1)安装于鱼体输送机(4.2)的起始端，所述鱼体输送机(4.2)的末端和转弯输送机(4.3)连接；所述转弯输送机(4.3)的末端与鱼体提升装置(1)对接；所述鱼体收集装置(4.1)位于所述鱼体头尾定向执行机构(3.2)的正下方，用于收集所述M型拨鱼部件(3.2.2)推出的头尾朝向错误的鱼体；所述鱼体输送机(4.2)和转弯输送机(4.3)将鱼体收集装置(4.1)收集的头尾朝向错误的鱼体输送回所述鱼体提升装置(1)；定向装置控制系统(5)，由鱼体图像检测平台、鱼体定向执行机构控制器、定向排列输送装置控制电路(5.1)组成；所述鱼体图像检测平台包含工业计算机(5.2)、显示器(5.3)，所述工业计算机(5.2)中安装有基于YOLOv5s模型的鱼体头尾及腹背识别程序。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，其特征在于：所述鱼体翻转板(3.4)包括两个对称设置且分别位于两个推鱼部件(3.3.2)末端的呈长条状渐变结构的钢板，所述钢板靠近所述推鱼部件(3.3.2)的长边和短边组成的平面与第二水平输送带平行，其另一个长边越远离所述推鱼部件(3.3.2)越向上翻转，其另一个短边与所述第二水平输送带的平面垂直设置；所述钢板的长边长度为鱼体长度的1.2
‑
1.5倍，其短边宽度为鱼体宽度的1.2
‑
1.3倍。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，其特征在于：所述鱼体提升装置(1)的隔板输送带(1.1)上隔板的高度和隔板之间的距离按照待定向鱼体的大小尺寸设置，所述第一毛刷辊(1.2)的安装高度与所述隔板输送带(1.1)上隔板的高度相同；所述第一毛刷辊(1.2)的转动方向与所述隔板输送带(1.1)的提升方向相反，其转
速为隔板输送带(1.1)提升速度的2.0
‑
4.0倍。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，其特征在于：所述鱼体下滑装置(2.1)的一侧壁面为弧形作为下滑通道，所述鱼体下滑装置(2.1)的长度为鱼体长度的1.6
‑
3.2倍，其底部宽度为鱼体宽度的1.5
‑
2.0倍，其底部沿鱼体输送方向设置方形通道，所述方形通道的高度为鱼体厚度的1.1
‑
1.4倍；所述第二毛刷辊(2.3)的安装高度为鱼体厚度的0.85
‑
1.0倍；所述第二毛刷辊(2.3)的转动方向与所述第一水平输送带(2.2)的输送方向相反，其转速为第一水平输送带(2.2)工作速度的1.5
‑
3.5倍。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的淡水鱼鱼体定向排列输送装置，其特征在于：所述鱼体头尾定向执行机构(3.2)包括安装在所述第二水平输送带上方的导轨滑块(3.2.3)，所述第一气缸(3.2.1)通过L型气缸固定件(3.2.4)与所述导轨滑块(3.2.3)连接，所述M型拨鱼部件(3.2.2)安装在所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：万鹏，黄毓毅，高英哲，李梦珂，肖畅宇，吴文锦，李平，丁安子，陈朗，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：