CN108592803B - 一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统 - Google Patents

Abstract

一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，包括料斗，料斗下方连接鱼体导流装置，所述鱼体导流装置下端连接鱼体姿态控制装置，所述鱼体姿态控制装置包括透明矩形筒，透明矩形筒相对的两内侧面上通过伸缩装置固定两个竖向的透明夹板，所述每个透明夹板与透明矩形筒内侧面之间均连接有位移传感器。本发明能够利用相机对鱼体尤其是对活体鱼侧面进行快速图像采集，采集过程中，鱼体由透明双夹板夹持垂直向下，可以在鱼体下落过程中保持鱼体稳定，提高图像采集的成功率，同时不论鱼体大小，保持鱼体脊椎刨面与相机距离一致，在利用机器视觉软件测量时，提高测量精度，同时增加了鱼体体厚测量功能。

Description

一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统

技术领域

本发明属于鱼类表面图像采集测量系统，尤其涉及一种鱼类表面图像采集测量装置。

背景技术

在水产科学研究中，经常利用机器视觉技术对鱼类进行体长、体高、体宽、体表特征等进行测量分析分类等研究，其中鱼体表面图像采集技术是利用机器视觉技术的基础。发明人在名称为“鱼类表面图像采集测量系统”、专利号为201820695081.5的专利和申请号为“201611253050.6”的专利、“2017203186779”的专利、“2017208612382”的专利中采用了在鱼体进入相机视野前对鱼体姿态进行控制，在鱼体进入相机视野拍照时有出现鱼体弯曲等现象，造成图像采集失败。

发明内容

本发明提供一种能够对鱼体姿态进行控制的透明双夹板鱼体表面图像采集系统，以解决现有技术存在的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，包括料斗1，料斗1下方连接鱼体导流装置2，其特征在于：

所述鱼体导流装置2下端连接鱼体姿态控制装置3，所述鱼体姿态控制装置3包括透明矩形筒35，透明矩形筒35相对的两内侧面上通过伸缩装置固定两个竖向的透明夹板34，所述每个透明夹板34与透明矩形筒35内侧面之间均连接有位移传感器。

所述鱼体导流装置2包括矩形筒21，矩形筒21内部设置两块相对的夹板23，两块夹板23的上端分别通过旋转轴22转动连接在矩形筒21的侧壁上部，两块夹板23的下端伸入到竖向的两个透明夹板34之间。

所述伸缩装置为弹簧32，每个透明夹板34的上部和下部均通过至少两个弹簧与透明矩形筒35的内侧面连接。

垂直两个透明夹板34的透明矩形筒35上固定使两个透明夹板34具有间隙的止点块31，所述止点块31固定在透明矩形筒35内侧面中部的上部和下部。

所述两个透明夹板34的间隙两侧的上部和下部分别设置一个对射传感器。

所述对射传感器与控制器10连接。

所述透明矩形筒35相对的两侧面外侧分别设置正面光源6和背光源4，且正面光源6的一侧设置相机7，位移传感器、正面光源6和背光源4均与控制器10连接，控制器10与电源和计算机连接，计算机与电源和相机连接。

所述相机包括点阵相机或者线阵相机。

本发明的有益效果：本发明能够利用相机对鱼体尤其是对活体鱼侧面进行快速图像采集，采集过程中，鱼体由透明双夹板夹持垂直向下，可以在鱼体下落过程中保持鱼体稳定，提高图像采集的成功率，同时不论鱼体大小，保持鱼体脊椎刨面与相机距离一致，在利用机器视觉软件测量时，提高测量精度，同时增加了鱼体体厚测量功能；且本发明保证高质高效完成鱼体表面图像采集任务，极大的提高了工作效率，减少对活鱼的损伤；相机可以是面阵相机，也可以是线阵相机，当采用线阵相机时，对采集鱼体长度就没有限制。

附图说明

图1为鱼体导流装置的示意图，其中，A为主视图，B为侧视图，C为俯视图。

图2为透明双夹板姿态控制装置的示意图，其中，A为主视图，B为侧视图，C为俯视图。

图3为鱼体图像采集系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，包括料斗1，料斗1下方连接鱼体导流装置2，鱼体导流装置2下端连接鱼体姿态控制装置3，鱼体姿态控制装置3外部设置测量鱼体厚度的可复位移传感器，还可设置对鱼体表面图像进行测量的相机。

如图2所示，本发明提供的鱼体姿态控制装置3包括透明矩形筒35，透明矩形筒35的内部设置两个透明夹板34，两个透明夹板34通过伸缩装置固定在透明矩形筒35内部相对的两个内侧面上，且每个透明夹板34的后部均连接有位移传感器，两个位移传感器的两个位移测量端分别透过透明矩形筒垂直接触的两个透明夹板外侧，两个位移传感器均为自恢复型，其测量端可以随着两个透明夹板移动而移动，两个位移传感器测量值相加就是两个透明夹板之间的距离变化。即鱼体通过鱼体导流装置2进入到鱼体姿态控制装置3的两个透明夹板34之间，将两个透明夹板34撑开，进而带动与透明夹板34连接的位移传感器的运动，通过位移传感器的运动距离获得鱼体的厚度信息。

如图2所示，上述的伸缩装置可选择为弹簧32，为保证稳定性，每个透明夹板34的上部和下部均通过至少两个弹簧与透明矩形筒35的内侧面连接。

上述的鱼体导流装置2为双夹板理鱼装置，如图1所示，包括矩形筒21，矩形筒21内部设置两块相对的夹板23，两块夹板23的上端分别通过旋转轴22转动连接在矩形筒21的内侧面的上部，两块夹板23的下端伸入到竖向的两个透明夹板34之间。料斗1通过鱼体导流装置与透明双夹板姿态控制装置连接，鱼体导流装置2，两个夹板伸出部分插入透明双夹板姿态控制装置两个透明夹板中间位置，由于弹簧32及透明夹板34的作用，两23夹板下部与透明夹板34一起处于中间位置，两个夹板上部呈喇叭口状。鱼体进入到两个夹板23之间时，撑开夹板23，进而通过夹板23的下部带动透明夹板34向两侧撑开，进而侧得厚度信息。

如图2所示，本发明的透明矩形筒35的内部还设置有止点块31，该止点块31设置在与透明夹板垂直的透明矩形筒35的内侧面上，且位于透明矩形筒35的内侧面的中部，用于在两个透明夹板34之间形成间隙，即半圆形的止点块31的厚度，以便使对射传感器光线通过，使得设置在间隙两侧的对射传感器Ⅰ33和对射传感器36Ⅱ能够顺利工作，而对射传感器Ⅰ33和对射传感器36Ⅱ分别位于与透明夹板垂直方向的透明矩形筒35内侧面中部的上部和下部。

本发明外部设置的用于获取与鱼体表面图像信息的相机，该相机可以选择点阵相机和线阵相机。当使用面阵相机时，可仅使用对射传感器Ⅰ33，而当时用线阵相机时，可使用两个对射传感器。

如图3所示，本发明在透明矩形筒35相对的两侧面外侧分别设置正面光源6和背光源4，且正面光源6的一侧设置相机7，位移传感器37、位移传感器38、正面光源6和背光源4、对射传感器均与控制器10连接，控制器10与电源和计算机连接，计算机与电源和相机连接。电源9为控制器10、计算机8提供电源。计算机8通过连线5与相机7、控制器10连接。控制器10通过连线5与正面光源6、背光源4、对射传感器Ⅰ33、对射传感器Ⅱ36、位移传感器Ⅰ37、位移传感器Ⅱ38连接。

本发明的工作过程为：

鱼体通过料斗1头部向下进入鱼体导流装置2，依靠鱼体自身重力下落，由于两个夹板23伸出部分夹在两个透明夹板34中间，借助弹簧32作用，在下落过程中，约束鱼体宽的两个面夹持在两个夹板23和透明夹板34中间，撑开并进入两个透明夹板34，在两个透明夹板34夹持下继续下落，当鱼体头部到达对射传感器Ⅱ36的监测线时，说明整个鱼体进入相机视野，触发相机采集鱼体的侧面图像，由于两边弹簧32作用力相等，鱼体始终在两个透明夹板34中间位置夹持下下落，使得不同大小鱼体脊椎刨面与相机距离相同，同时由于透明夹板34作用，下落过程中鱼体不容易弯曲，提高鱼体图像采集成功率。

鱼体继续下落，鱼体的体厚撑开两个透明夹板下部，两个位移传感器连续测量两个透明夹板的距离变化，其最大值就是鱼体体厚值。

两对半圆形止点块31其主要作用为使两个透明夹板中间有一个合适的距离，以便对射传感器的光线通过，避免在鱼体通过后两个透明夹板后反向运动过冲遮挡对射光线，造成相机的误触发，设计为半圆型，主要是万一有鱼体碰触到半圆形止点块上时，圆滑型可尽量减少对鱼体伤害。

在使用面阵相机时，仅使用下面的一对对射传感器就可以完成图像采集，当使用线阵相机时，需要同时使用上下两对对射传感器，用于监测鱼体进入和出去两个时刻，触发线阵相机采集开始和结束时刻以及图像重构。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，包括料斗（1），料斗（1）下方连接鱼体导流装置（2），其特征在于：

所述鱼体导流装置（2）下端连接鱼体姿态控制装置（3），所述鱼体姿态控制装置（3）包括透明矩形筒（35），透明矩形筒（35）相对的两内侧面上通过伸缩装置固定两个竖向的透明夹板（34），每个透明夹板（34）与透明矩形筒（35）内侧面之间均连接有位移传感器；

所述鱼体导流装置（2）包括矩形筒（21），矩形筒（21）内部设置两块相对的夹板（23），两块夹板（23）的上端分别通过旋转轴（22）转动连接在矩形筒（21）的侧壁上部，两块夹板（23）的下端伸入到竖向的两个透明夹板（34）之间；

垂直两个透明夹板（34）的透明矩形筒（35）上固定使两个透明夹板（34）具有间隙的止点块（31），所述止点块（31）固定在透明矩形筒（35）内侧面中部的上部和下部。

2.根据权利要求1所述的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，其特征在于：所述伸缩装置为弹簧（32），每个透明夹板（34）的上部和下部均通过至少两个弹簧与透明矩形筒（35）的内侧面连接。

3.根据权利要求1所述的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，其特征在于：所述两个透明夹板（34）的间隙两侧的上部和下部分别设置一个对射传感器。

4.根据权利要求3所述的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，其特征在于：所述对射传感器与控制器（10）连接。

5.根据权利要求1所述的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，其特征在于：所述透明矩形筒（35）相对的两侧面外侧分别设置正面光源（6）和背光源（4），且正面光源（6）的一侧设置相机（7），位移传感器、正面光源（6）和背光源（4）均与控制器（10）连接，控制器（10）与电源和计算机连接，计算机与电源和相机连接。

6.根据权利要求5所述的一种透明双夹板鱼体表面图像采集系统，其特征在于：所述相机包括点阵相机或者线阵相机。