本实用新型专利技术的目的是，建立一套奶牛产奶量自动计量装置。现有的挤奶装置，是采用人工方式计量，给牛奶的掺假提供了可能，本装置可以有效地解决这一问题。产奶量自动计量装置采用了先进的微处理器、传感器、图像处理和数据库技术，从硬件角度包括：上位机，下位机，通信模块三部分。下位机采集自动挤奶机奶罐的刻度值的图像信号，通过wifi通信模块将图像发送到上位机，上位机通过matlab图像处理软件分析，确定奶牛的产奶量，将数据存入数据库，同时上位机发送奶量数据给下位机，在下位机上显示数值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于图像采集与处理领域，是ー种奶牛产奶量自动计量装置。
技术介绍
图像采集是获取客观世界信息的重要手段，也是图像处理的基础工作，是获取图像的技术和过程。采集涉及到两方面的内容几何学，辐射度学，数字图像的处理需要经过采样量化的过程。微处理器控制图像传感器采集图像，人机I/O接ロ，便携式设备的电池供电。自动计量装置采用wifi无线通信方式，wifi采用2.4GHz的免费频段，可支持IlMbps的共享接入速率,覆盖范围100米。wifi具有组网简单,可以不受布线条件的限制，·应用灵活，丰富的终端支持，成本低廉的特点。牛奶液位的识别和刻度值的匹配，基于数字图像处理的液位自动检测技术，图像处理的模块包括图像增強，图像锐化，图像分割，边缘检測，匹配识别，粗定位和精确定位的技木。
技术实现思路
本技术的目的是，建立ー套奶牛产奶量的自动计量装置，特别是通过微处理器采集图像，wifi通信模块传输图像，上位机识别牛奶液位和刻度匹配,实现奶牛产奶量的自动识别的计量装置。本技术是ー种奶牛产奶量自动计量装置，所述装置包括下位机、通信模块和上位机，各模块如图2所示，所述下位机包括串ロ摄像头采集自动挤奶机奶罐的图像信号，输出标准的JPEG图像。单片机控制系统控制摄像头采集图像，人机接ロ控制，控制图像数据输出。人机接ロ 用于控制摄像头的键盘，显示产奶量的IXD显示屏。电池系统为便携式和小型化的下位机提供电源。所述通信模块包括串ロ wifi转换模块单片机控制摄像头产生的数据是串ロ信号，转换成适合wifi发送的数据。wifi路由器实现多个wifi模块组网。所述上位机包括服务器安装系统软件、matlab图像处理软件、SQLserver数据库软件、IU台软件。matlab图像处理软件识别自动挤奶机奶罐的刻度，包括图像增強，图像锐化，图像分割，边缘检測，匹配识别，粗定位和精确定位。数据库软件用于存储各头奶牛产奶量的数据，具有信息存储、检索、修改、共享和保护的功能。本技术的有益效果在于通过单片机系统控制CMOS摄像头采集奶罐的刻度图像信号，将图像信号通过wifi无线网络传送，到达服务器端对图像信号进行处理、识别，以达到产奶量的自动识别，从总量上对产奶量控制，避免人为掺假的发生。附图说明图I本技术系统结构图。图2本技术系统模块图。图3本技术图像处理流程图。具体实施方式以下结合附图具体阐述本技术的技术方案。本技术包括下位机、通信模块和上位机部分。所述下位机部分包括串ロ摄像头摄像头与单片机串ロ相连，采集自动挤奶机奶罐的图像信号，输出标准的JPEG图像。单片机控制系统控制摄像头采集图像，人机接ロ控制，控制图像数据输出。人机接ロ 用于控制摄像头的键盘，显示产奶量的IXD显示屏，键盘及IXD显示屏与单片机I/O ロ相连。电池系统为便携式和小型化的下位机提供电源。所述通信模块包括串ロ wifi转换模块，将单片机控制摄像头产生的数据是串ロ信号，转换成适合wifi发送的数据。wifi路由器实现多个wifi模块组网。所述上位机包括服务器(安装系统软件)、matlab图像处理软件、SQLserver数据库软件、IU台软件。matlab图像处理软件识别自动挤奶机奶罐的刻度，包括图像增強，图像锐化，图像分割，边缘检測，匹配识别，粗定位和精确定位。数据库软件用于存储各头奶牛产奶量的数据，具有信息存储、检索、修改、共享和保护的功能。本技术在牛奶奶量的自动计量时具体通过如下方法技术的单片机控制系统选用8位的ATmegal28作为核心处理器件，用其发送控制命令，控制串ロ摄像头采集图像信号；采集到的图像信号通过串ロ送到串ロ转wifi模块上，通过wifi网络，发送到上位机上，并将接收到的图像数据恢复成JPEG图像，上位机通过图像处理软件，识别出牛奶的液位，和刻度值相匹配，本技术的工作原理如图I所示。本技术图像处理的工作过程如图3所示，具体包括，图像增强采用频域的方法，利用低通滤波器平滑图像和滤除噪声。图像分割把目标图像从背景中提取出来，方便后续处理，采用灰度阈值分割技术。边缘检测利用Prewitt和Robinson算子检测出图像的边缘点，较好的抑制噪声。图像匹配采用模板匹配和目标匹配两种方法，模板匹配是用模块与图像求相关，使值最大的点即最佳匹配点，目标匹配是实现字符串的匹配和特征点的匹配。定位液面利用图像中亮度差别来提取奶牛分界面的位置，利用刻度图像模板在图像中捜索，达到最佳匹配，实现刻度精确读取。权利要求1.一种奶牛产奶量自动计量装置，所述装置包括下位机、通信模块、上位机和图像处理部分，所述下位机包括，串ロ摄像头采集自动挤奶机奶罐的图像信号，输出标准的JPEG图像；单片机控制系统控制摄像头采集图像，人机接ロ控制，控制图像数据输出；人机接ロ 用于控制摄像头的按键，显示产奶量的LCD显示屏；电池系统为便携式和小型化的下位机提供电源；所述通信模块包括，串ロ wifi转换模块单片机控制摄像头产生的数据是串ロ信号，转换成适合wifi发送的数据；wifi路由器实现多个wifi模块组网。2.根据权利要求I所述的ー种奶牛产奶量自动计量装置，其特征在于单片机控制系统选用8位的ATmegal28作为核心处理器件，用其发送控制命令，控制串ロ摄像头采集图像信号。3.根据权利要求I所述的ー种奶牛产奶量自动计量装置，其特征在于摄像头与单片机的串ロ相连，键盘及IXD显示屏与单片机的I/O ロ相连。专利摘要本技术的目的是，建立一套奶牛产奶量自动计量装置。现有的挤奶装置，是采用人工方式计量，给牛奶的掺假提供了可能，本装置可以有效地解决这一问题。产奶量自动计量装置采用了先进的微处理器、传感器、图像处理和数据库技术，从硬件角度包括上位机，下位机，通信模块三部分。下位机采集自动挤奶机奶罐的刻度值的图像信号，通过wifi通信模块将图像发送到上位机，上位机通过matlab图像处理软件分析，确定奶牛的产奶量，将数据存入数据库，同时上位机发送奶量数据给下位机，在下位机上显示数值。文档编号A01J5/01GK202565911SQ2011205154公开日2012年12月5日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日专利技术者孟克其劳, 张占强 申请人:孟克其劳, 张占强本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种奶牛产奶量自动计量装置，所述装置包括下位机、通信模块、上位机和图像处理部分，所述下位机包括，串口摄像头：采集自动挤奶机奶罐的图像信号，输出标准的JPEG图像；单片机控制系统：控制摄像头采集图像，人机接口控制，控制图像数据输出；人机接口：用于控制摄像头的按键，显示产奶量的LCD显示屏；电池系统：为便携式和小型化的下位机提供电源；？所述通信模块包括，串口wifi转换模块：单片机控制摄像头产生的数据是串口信号，转换成适合wifi发送的数据；？wifi路由器：实现多个wifi模块组网。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟克其劳，张占强，
申请(专利权)人：孟克其劳，张占强，
类型：实用新型
国别省市：
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