本发明专利技术公开了一种便携式鸡蛋品质无损检测装置及配套手机APP，涉及农产品无损检测分级领域。通过使用手机APP调取相机配合便携式暗箱装置来获取鸡蛋图像，进而来完成对鸡蛋内外部品质的无损检测；该手机APP通过将事先训练好的神经网络模型移植入Android移动端，来实现其检测功能；该便携式暗箱装置包括光源模块、锂电池组、电源线、外壳、蛋托、丝杠螺母及遮光挡板，其中外壳由上盖和底座两个部分组成，通过调节丝杠螺母来实现二者的上下伸缩，从而配合不同型号的手机和缩小装置体积。该装置结构简单，体积小便于携带且操作简单、成本低，不损伤鸡蛋质量，适合实时实地的应用。适合实时实地的应用。适合实时实地的应用。
【技术实现步骤摘要】
一种便携式鸡蛋品质无损检测装置及配套手机APP
[0001]本专利技术涉及农产品无损检测分级领域，尤其涉及一种便携式鸡蛋品质无损检测装置及配套手机APP。
技术介绍
[0002]我国是世界最大的禽蛋生产和消费大国，该产业是国民经济的支柱性产业之一，禽蛋是关系国计民生和社会稳定的重要农产品。随着人们的生活水平的提高，鸡蛋市场的不断扩大，消费者对鸡蛋品质的要求日益提高，但是在日常生活中，鸡蛋在运输、储存、零售过程中会出现表面磕碰、内部变质、新旧蛋混合售卖等问题，人们在消费时往往无法对鸡蛋品质有准确的判断，只能结合生活的一些常识和经验进行简单的识别，具体包括看、摸、听、闻、照、泡等，但依然存在偏差，仍可能导致食用坏鸡蛋的问题，从而影响人们的健康。
[0003]目前，国内外对于鸡蛋品质检测的研究方案有很多，包括利用机器视觉、深度学习、光学特性、声学特性等技术，建立相关数学模型分别实现内部品质和外部品质的无损检测和禽蛋大小分级、储存时间的检测等。但是无论何种检测方法，目前应用在实际中的装置普遍固定在生产线上，服务于生产商，体积较大且价格昂贵。而面向消费者的鸡蛋检测装置目前还不够成熟，包括检测试剂、红外检测仪、照蛋器等装置，但这些方法存在应用性差、价格昂贵、使用不方面等多个问题，难以实现推过应用，因此制作出一款价格便宜、操作简单、便于携的鸡蛋品质的无损检测装置，有一定的科学意义和经济价值。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种便携式暗箱装置及配套手机APP，通过便携式暗箱装置提供光源结合所配套的手机APP获取鸡蛋图像的方式，实现对鸡蛋内外部品质的实时检测，解决检测装置是否便携、经济、无损、高效等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种便携式鸡蛋品质无损检测暗箱装置，包括光源模块、锂电池组、电源线、外壳、蛋托、丝杠螺母及可拆卸式遮光挡板；所述外壳分为上盖和底座两个部分，内侧均喷有黑漆，上盖可收缩入底座中，缩小装置体积；所述光源模块固定在所述外壳底座底部中间；所述锂电池组固定在所述外壳底座底部右侧；所述蛋托设置在所述外壳底座支撑上；所述电源线设置在所述外壳底座外侧；所述遮光挡板在使用过程中设置在所述外壳上盖右侧。
[0007]优选的，所述光源模块采用LED灯珠，电压为3V，功率为1W，颜色为白光，尺寸为牙管长度
×
牙管直径＝20
×
9.5mm。
[0008]优选的，所述锂电池组可进行充电，电压为3.7V。
[0009]优选的，所述丝杠螺母中，丝杠为T5丝杠，长度为100mm，导程为4mm，材质为304不锈钢；螺母为圆法兰铜螺母，最大直径为20mm，最小直径为8mm。
[0010]优选的，所述外壳分为上盖和底座两个部分，外壳上盖顶部有四个螺纹底孔，可将所述丝杠固定在其中，外壳上盖顶部还有开孔，手机可通过此孔获取鸡蛋图像；所述外壳底
座底部有光源卡槽、电源卡槽，可固定所述灯珠和锂电池组，底座右侧有螺母卡槽，可放置所述螺母，可转动螺母来调节外壳上盖高度来适配不同型号手机的相机焦距，所述蛋托距离外壳上盖顶部开口的可调节范围为7～16cm。外壳的上盖和底座两个部分右侧均有开口，使用过程中方便投放鸡蛋。
[0011]优选的，所述可拆卸式遮光挡板与所述外壳上盖有两种连接方式：
①
工作过程中，将遮光挡板固定在所述外壳上盖顶部孔上，实现遮光效果，营造黑暗环境，提高识别率；
②
非工作过程中，将遮光挡板固定在所述外壳前侧孔上，可实现防尘作用。
[0012]一种鸡蛋品质无损检测的手机APP，该手机APP能够调取相机功能，搭配上述暗箱装置获取鸡蛋图像，并对鸡蛋进行内部和外部品质进行实时检测识别，其检测鸡蛋品质的工作过程包括如下步骤：
[0013]步骤一：暗箱的设置：将外壳上盖调整到合适位置，打开光源并保持常开状态，将被检测的鸡蛋放置在蛋托上；
[0014]步骤二：鸡蛋图像的获取：将手机放置在暗箱外壳上盖顶部位置，通过APP调取手机相机，获取鸡蛋的彩色图像；
[0015]步骤三：利用深度学习算法建立鸡蛋裂纹、散黄、血斑的分类识别模型；
[0016]步骤四：将训练好的模型移植入安卓移动端，并成功调用；
[0017]步骤五：鸡蛋品质的检测：对获取到的鸡蛋图像进行识别检测，并在手机屏幕上显示结果。
[0018]所述步骤三包括：a、对采集到的彩色图像进行尺寸调整，采集得到的原始图像大小为2090*2787，调整为480
×
480；
[0019]b、对调整后的图片进行标注并分类，共分为四类：裂纹蛋、散黄蛋、血斑蛋、正常蛋，分别标注为“crackle”、“addle”、“blood_cake”、“normal”，对标注完的图像数据按照7∶3的原则划分为训练集和测试集，并保留部分图像不做标注，作为验证集；
[0020]c、利用MobileNetV3_small网络的前13层做基础网络，用于提取鸡蛋的图像特征；同时引入Squeeze
‑
and
‑
excitation(SE)模块和h
‑
swish(HS)激活函数以提高模型精度；
[0021]d、搭建辅助网络用于输出鸡蛋的类别信息，利用逆残差卷积代替传统卷积，并重新设计激活函数，改为ReLu6激活函数，减少参数计算量；
[0022]e、将训练集和测试集的图像输入至搭建好的MobileNetV3_small网络中进行训练，设置训练批次数batch_size为20，epoch值设置为200次，训练完成后导出.pth文件，文件大小为26875KB。
[0023]所述步骤四包括：i、利用Pytorch将步骤三中训练好的模型转换为.pt文件并导出，大小为27652KB；
[0024]ii、将i中.pt文件移植入安卓app的assets子文件中，并在主函数下成功读取该模型；
[0025]iii、调取手机摄像头获取被检测鸡蛋的Image图像，其图像大小设置为480
×
480，格式为JPG；
[0026]iv、将iii中获取的Image图像转化为Tensor类型，利用.pt模型进行计算并预测分类；
[0027]v、将检测结果加载到UI上，手机屏幕上显示内容包括检测时间、鸡蛋品质、温馨提
示等信息。
[0028]上述手机APP还可以具备如下功能：在手机屏幕上实时检测鸡蛋品质信息；调取手机本地相册，可检测事先获取的鸡蛋图像；软件有注册、登录账号等功能。
[0029]本专利技术具有如下技术效果：
[0030]暗箱装置为可伸缩式，生产制造工艺简单，组装过程精简，体积较小；LED灯珠功耗小，成本低；锂电池价格便宜且可充电，便于携带。
[0031]手机APP功能简洁，操作简单，并且通过手机APP对鸡蛋的品质进行检测，可以做到检测前后鸡蛋零本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式鸡蛋品质无损检测暗箱装置，其特征在于：包括光源模块(9)、锂电池组(2)、电源线(10)、外壳(1)(5)、蛋托(8)、可拆卸式遮光挡板(11)、T5丝杠(6)及T型螺母(7)；所述外壳分为上盖(5)和底座(1)两个部分，上盖(5)可收缩入底座(1)中，进而缩小装置体积；所述光源模块(9)通过螺母固定在所述外壳底座(1)底部中间；所述锂电池组(2)固定在所述外壳底座(1)底部右侧；所述蛋托(8)设置在所述外壳底座(1)支撑上；所述电源线(10)设置在所述外壳底座外侧。2.根据权利1所述的一种便携式鸡蛋品质无损检测暗箱装置，其特征在于：所述外壳分为上盖(5)和底座(1)两个部分，内侧均喷有黑漆，外壳上盖(5)顶部有四个螺纹底孔，可将所述T5丝杠(6)固定在其中；所述外壳上盖(5)顶部还有开孔，手机(4)可通过此孔获取鸡蛋图像；所述外壳底座(1)底部有光源卡槽、电池组卡槽，可固定所述灯珠(9)和锂电池组(2)；所述底座(1)右侧有螺母卡槽，可放置所述T型螺母(7)；工作过程中，转动螺母(7)来调节外壳上盖高度来适配不同型号手机的相机焦距，所述蛋托(8)距离外壳上盖(5)顶部开口的可调节范围为7～16cm；所述外壳的上盖(5)和底座(1)两个部分右侧均有开口，工作过程中方便投放被检测的鸡蛋(3)；所述可拆卸式遮光挡板(11)与所述外壳上盖(5)有两种连接方式：
①
工作过程中，将遮光挡板(11)固定在孔(5
‑
2)上，实现遮光效果，营造黑暗环境，提高识别率；
②
非工作过程中，将遮光挡板(11)固定在孔(5
‑
1)上，可实现防尘作用。3.一种鸡蛋品质无损检测的手机APP，其特征在于：该手机APP能够调取相机功能，搭配上述暗箱装置获取鸡蛋图像，并对鸡蛋进行内部和外部品质进行实时检测识别，其检测鸡蛋品质的工作过程包括如下步骤：步骤一：暗箱的设置：将外壳上盖(5)调整到合适位置，打开光源(9)并保持常开状态，将被检测的鸡蛋(3)放置在蛋托(8)上；步骤二：鸡蛋图像的获取：将手机(4)放置在暗箱外壳上盖(5)顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：王巧华，范维，胡建超，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：
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