CN107389195A - 一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，包括摄像机、环形LED光源、漏斗形装置、珍珠、进气导管、压缩空气；所述漏斗形装置上端设置有环形LED光源，所述环形LED光源上端设置有摄像机，所述压缩空气通过所述进气导管进入所述漏斗形装置中，所述珍珠位于所述漏斗形装置底端。本发明通过一个摄像机获取了珍珠的全表面图像信息，装置简单，成本低，节省珍珠分类时间，同时可根据分级标准用于珍珠颜色、形状、光洁度等指标的检测。

Description

一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置
技术领域
本发明涉及珍珠分拣技术领域，具体是指一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置。
背景技术
中国淡水珍珠产量占世界珍珠产量的95%以上，产值仅占全球珍珠总产值的10%。实现基于机器视觉的珍珠自动分拣对于提高整个行业的产值来说极为重要。根据养殖珍珠国家分级标准的出台（GB/T 18781-2008），明确规定了珍珠的分级标准，对于形状、颜色、大小、光洁度的分级都有了明确的指标。实现机器自动分拣，首先要解决的技术问题就是对于珍珠图像的获取，图像是平面的，珍珠是立体的，要获得珍珠的全表面，才能够更好的判断珍珠的形状、颜色、光洁度等。
获取珍珠表面图像的装置有很多方法，例如国家发明申请号200720105500.7公开了一种基于机器视觉的珍珠实时检测和分级系统，其中珍珠图像获取方面，运用机器视觉技术，对通过玻璃管顺序下落的珍珠表面进行图像采集。该发明在图像获取技术方面存在的不足之处：利用多台高速摄像机从不同角度获取珍珠表面，这样使得成本升高；另一方面，在对珍珠颜色分级时，保证每台摄像机的颜色系统的统一较为困难，且对玻璃管的透明度要求很高，光源处理不当还会造成反光折射等现象影响检测。
例如专利申请号为201210411979.2公开了一种基于单目多视角机器视觉的珍珠颜色光泽度在线自动分级装置，由一个广角摄像机和8个平面镜所构成的单目多视角立体视觉装置,通过一个广角摄像机的一次成像来获取从一个视角拍摄的珍珠表面图像，实现一种以珍珠为观察中心的全方位视觉装置。该发明在图像获取方面存在不足：定点拍摄，无法获取全表面，且上料动作机构复杂，每颗珍珠的检测都需要活动顶杆的运动，易磨损，增加了成本费用并且延长了珍珠分类时间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足之处，提供一种结构简单，制造成本低，使用维护方便的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，包括：摄像机、环形LED光源、漏斗形装置、珍珠、进气导管、压缩空气；所述漏斗形装置上端设置有环形LED光源，所述环形LED光源上端设置有摄像机，所述压缩空气通过所述进气导管进入所述漏斗形装置中，所述珍珠位于所述漏斗形装置底端。
进一步的，所述摄像机为珍珠连续拍摄视频设备，所述摄像机通过线路与计算机PC端相连，摄像机获取动态视频后，导入程序中，截取数帧清晰的不同珍珠表面的静态图像，进行图像处理。
进一步的，所述漏斗形装置包括漏斗形部件和空气压缩机。
进一步的，所述空气压缩机产生的所述压缩空气压强为0.04MPa，所述压缩空气通过所述进气导管进入漏斗形装置中，将漏斗形装置中珍珠较稳定悬浮在空中随着气流做翻转运动。
进一步的，所述漏斗形装置内壁为黑色，便于图像处理。
进一步的，所述漏斗形装置形状是一个倒立的圆锥，所述环形LED光源位于圆锥母线的延长线上，便于将所述漏斗形装置内部全部照亮。
作为本发明改进的一个更优方案：
进一步的，所述漏斗形装置和进气导管相连处设置一个柱形支撑，解决比较规则的或正圆形珍珠由于表面较平坦对称性好，受到气流的力均匀，导致珍珠悬浮在漏斗底部，珍珠不能做翻滚运动，相机自始至终只能拍摄到珍珠的一个方面的问题。
进一步的，所述一个柱形支撑高度为1-2毫米。
本发明的有益效果主要表现在：1）通过一个摄像机获取了珍珠的全表面图像信息，装置简单，成本低，节省珍珠分类时间；2）该装置获取的图像可根据分级标准用于珍珠颜色、形状、光洁度等指标的检测；3）通过所述漏斗形装置和进气导管相连处设置一个柱形支撑，解决比较规则的或正圆形珍珠由于表面较平坦对称性好，受到气流的力均匀，导致珍珠悬浮在漏斗底部，珍珠不能做翻滚运动，相机自始至终只能拍摄到珍珠的一个方面的问题。
附图说明
下面根据附图及实施例，对本发明的结构和特征作进一步描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的改进的更优方案结构示意图。
附图1、图2中，1摄像机，2环形LED光源，3漏斗形装置，4珍珠，5进气导管，6压缩空气，7柱形支撑。
具体实施方式
参看附图1是本发明的第一种实施例。
一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，包括：摄像机1、环形LED光源2、漏斗形装置3、珍珠4、进气导管5、压缩空气6；所述漏斗形装置3上端设置有环形LED光源2，所述环形LED光源2上端设置有摄像机1，所述压缩空气6通过所述进气导管5进入所述漏斗形装置3中，所述珍珠4位于所述漏斗形装置3的底端。所述漏斗形装置3，最大内径为10cm，深度为6.5cm，漏斗内壁为黑色，方便后期图像处理，所述进气导管5内径为0.4cm，
进一步的，所述摄像机1为珍珠4连续拍摄视频设备，所述摄像机1通过线路与计算机PC端相连，所述摄像机1拍摄时长0.1S，截取张数10张，摄像机1获取动态视频后，导入程序中，截取数帧清晰的不同珍珠4表面的静态图像，进行图像处理。
进一步的，所述漏斗形装置3包括漏斗形部件和空气压缩机。
进一步的，所述空气压缩机产生的所述压缩空气6压强为0.04MPa，所述压缩空气6通过所述进气导管5进入漏斗形装置3中，将漏斗形装置3中珍珠4较稳定悬浮在空中随着气流做翻转运动。
进一步的，所述漏斗形装置3内壁为黑色，便于图像处理。
进一步的，所述将漏斗形装置3看做是一个倒立的圆锥，则所述环形LED光源2位于圆锥母线的延长线上，便于将所述漏斗形装置3内部全部照亮。
参看附图2是本发明的第二种实施例。
进一步的，所述漏斗形装置3和进气导管5相连处设置一个柱形支撑7，解决比较规则的或正圆形珍珠4由于表面较平坦对称性好，受到气流的力均匀，导致珍珠悬浮在漏斗底部，珍珠4不能做翻滚运动，摄像机1自始至终只能拍摄到珍珠的一个方面的问题。
进一步的，所述一个柱形支撑7高度为1-2毫米。
本发明使用时，所述压缩空气6通过所述进气导管5进入漏斗形装置3中，将漏斗形装置3中珍珠4较稳定悬浮在空中随着气流做翻转运动，此时，在所述环形LED光源2的照射下，所述摄像机1通过线路与计算机PC端相连，摄像机1获取珍珠4动态视频后，导入程序中，截取数帧清晰的不同珍珠表面的静态图像，进行图像处理，从而分辨出珍珠4的形状、颜色、光洁度等。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：包括摄像机、环形LED光源、漏斗形装置、珍珠、进气导管、压缩空气；所述漏斗形装置上端设置有环形LED光源，所述环形LED光源上端设置有摄像机，所述压缩空气通过所述进气导管进入所述漏斗形装置中，所述珍珠位于所述漏斗形装置底端。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述摄像机为珍珠连续拍摄视频设备，所述摄像机通过线路与计算机PC端相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述漏斗形装置包括漏斗形部件和空气压缩机。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述空气压缩机产生的压缩空气压强为0.04MPa。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述漏斗形装置内壁为黑色。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述漏斗形装置形状是一个倒立的圆锥，所述环形LED光源位于圆锥母线的延长线上。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述漏斗形装置和进气导管相连处设置一个柱形支撑。
8.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的珍珠多表面检测装置，其特征在于：所述柱形支撑高度为1-2毫米。
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