CN110637757B - 一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统、方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种禽蛋检测系统、方法和设备，其中系统包括：检测暗室，检测暗室包括光源、图像采集模块和检测模块；光源，用于照射待检测禽蛋；图像采集模块，用于采集在待检测禽蛋被光源照射时的待检测禽蛋图像；检测模块，用于对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果，解决了现有的人工检测禽蛋是否为受精禽蛋所导致的效率低、检测错误率高的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及农产品检测技术领域，尤其涉及一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统、方法和设备。
背景技术
禽蛋是农产品中的一类，而受精禽蛋的售价比未受精的禽蛋的售价高，但受精禽蛋比未受精的禽蛋容易坏，因此，将受精禽蛋与未受精禽蛋分开是很有必要的。目前，养殖系统已经实现自动化，但在养殖场中，禽蛋是否受精的检测大多是由人工进行，传统的受精禽蛋检测方法是在暗室内，采用强光照射禽蛋，通过人眼查看被照射的禽蛋内是否有暗点，通过人工检测禽蛋是否为受精禽蛋，存在检测效率低、检测错误率高的问题。
发明内容
本申请提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统、方法和设备，用于解决现有的人工检测禽蛋是否为受精禽蛋所导致的效率低、检测错误率高的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，包括：
检测暗室，所述检测暗室包括光源、图像采集模块和检测模块；
所述光源，用于照射待检测禽蛋；
所述图像采集模块，用于采集在所述待检测禽蛋被所述光源照射时的待检测禽蛋图像；
所述检测模块，用于对所述待检测禽蛋图像进行处理，判断所述待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到所述待检测禽蛋的检测结果。
可选的，还包括：收集箱和转向控制器；
所述收集箱包括受精禽蛋收集箱和未受精禽蛋收集箱；
所述转向控制器用于根据所述检测结果将所述待检测禽蛋分类到受精禽蛋收集箱或未受精禽蛋收集箱。
可选的，还包括：传送带；
所述传送带用于传送所述待检测禽蛋，将所述待检测禽蛋传送至所述检测暗室和所述收集箱。
可选的，还包括：弹性导板；
所述弹性导板设置于所述检测暗室的所述待检测禽蛋入口位置，使得所述检测暗室单次只进入一个所述待检测禽蛋。
可选的，还包括：禽笼和斜坡；
所述斜坡的坡顶与所述禽笼的出蛋口连接，用于传送所述待检测禽蛋；
所述斜坡的坡底与所述传送带连接。
可选的，还包括：栅栏；
所述栅栏连接于所述斜坡和所述传送带之间；
当所述传送带上有待检测禽蛋时，关闭所述栅栏；
当所述传送带上没有待检测禽蛋时，打开所述栅栏。
可选的，还包括：光发射器、光接收器和控制器；
所述光发射器和所述光接收器配合，用于检测所述传送带上是否有所述待检测禽蛋；
所述控制器与所述光接收器电连接，所述控制器与所述栅栏电连接。
可选的，还包括：布条；
所述布条设置在所述检测暗室的所述待检测禽蛋入口和所述待检测禽蛋出口位置，用于清洁所述传送带传送至所述检测暗室的所述待检测禽蛋和遮挡所述检测暗室的外部光源。
本申请第二方面提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法，包括：
向检测暗室内的待检测禽蛋照射预置光源；
获取被照射所述预置光源的所述待检测禽蛋的待检测禽蛋图像；
对所述待检测禽蛋图像进行图像处理，判断所述待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到所述待检测禽蛋的检测结果。
本申请第三方面提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测设备，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第二方面所述的基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，包括：检测暗室，检测暗室包括光源、图像采集模块和检测模块；光源，用于照射待检测禽蛋；图像采集模块，用于采集在待检测禽蛋被光源照射时的待检测禽蛋图像；检测模块，用于对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果。本申请中提供的禽蛋检测系统，通过检测暗室中的光源照射待检测禽蛋，图像采集模块采集在待检测禽蛋被光源照射时的待检测禽蛋图像，通过检测模块对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果，避免了人工检测禽蛋是否受精，从而提高了检测效率，降低了人工检测错误率，解决了现有的人工检测禽蛋是否受精所导致的效率低、检测错误率高的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统中的检测暗室的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统中的弹性导板与检测暗箱的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统中的图像采集模块与检测模块的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法的流程示意图；
其中，附图标记为：
1、禽笼；2、斜坡；3、栅栏；4、传送带；5、光发射器；6、光接收器；7、检测暗室；8、转向控制器；9、收集箱；10、白炽灯；11、布条；12、摄像头；13、弹性导板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1、图2和图4，本申请提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统的一个实施例，包括：
检测暗室7，检测暗室7包括光源103、图像采集模块101和检测模块102；
光源103，用于照射待检测禽蛋；
图像采集模块101，用于采集在待检测禽蛋被光源103照射时的待检测禽蛋图像；
检测模块102，用于对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果。
需要说明的是，光源103可以是白炽灯10，用于照射待检测禽蛋，本申请实施例中采用普通光源白炽灯10作为照射光源，光源容易获得，且成本较低。
图像采集模块101包括摄像头12，当白炽灯10照射待检测禽蛋时，此时，摄像头12采集该被照射的待检测禽蛋的待检测禽蛋图像，图像采集模块101还可以包括存储器，用于存储采集的待检测禽蛋图像。
图像采集模块101将采集的待检测禽蛋图像发送至检测模块102，检测模块102接收该待检测禽蛋图像后，对该待检测禽蛋图像进行处理，根据处理后的待检测禽蛋图像判断该待检测禽蛋是否为受精禽蛋，从而得到该待检测禽蛋的检测结果，检测模块102可以是计算机。
本申请实施例提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，包括：检测暗室7，检测暗室7包括光源103、图像采集模块101和检测模块102；光源103，用于照射待检测禽蛋；图像采集模块101，用于采集在待检测禽蛋被光源103照射时的待检测禽蛋图像；检测模块102，用于对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果。本申请实施例中提供的禽蛋检测系统，通过检测暗室7中的光源103照射待检测禽蛋，图像采集模块101采集在待检测禽蛋被光源103照射时的待检测禽蛋图像，通过检测模块102对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果，避免了人工检测禽蛋是否受精，从而提高了检测效率，降低了人工检测错误率，解决了现有的人工检测禽蛋是否受精所导致的效率低、检测错误率高的技术问题。
请参阅图1至图4，本申请提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统的另一个实施例，包括：
检测暗室7，检测暗室7包括光源103、图像采集模块101和检测模块102；
光源103，用于照射待检测禽蛋；
图像采集模块101，用于采集在待检测禽蛋被光源103照射时的待检测禽蛋图像；
检测模块102，用于对待检测禽蛋图像进行处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：收集箱9和转向控制器8；
收集箱9包括受精禽蛋收集箱和未受精禽蛋收集箱；
转向控制器8用于根据检测结果将待检测禽蛋分类到受精禽蛋收集箱或未受精禽蛋收集箱。
需要说明的是，转向控制器8安装于检测暗室7的待检测禽蛋的出口位置和收集箱9之间，当待检测禽蛋的检测结果是该待检测禽蛋为受精禽蛋时，转向控制器8转向受精禽蛋收集箱，使得受精禽蛋被分类到受精禽蛋收集箱，当待检测禽蛋的检测结果是该待检测禽蛋为未受精禽蛋时，转向控制器8转向未受精禽蛋收集箱，使得未受精禽蛋被分类到未受精禽蛋收集箱。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：传送带4；
传送带4用于传送待检测禽蛋，将待检测禽蛋传送至检测暗室7和收集箱9。
需要说明的是，传送带4可以是T型传送带，传送带4上可以设置多个通孔，用于防止待检测禽蛋过于抖动而造成碰撞碎裂，还可以用于固定待检测禽蛋，该通孔可以为圆形或椭圆形，通孔的大小小于待检测禽蛋的大小，可以在传送带4的外侧设置挡板，防止待检测禽蛋滑出传送带4，可以在挡板靠近传送带4的内侧粘贴有海绵或泡沫，防止待检测禽蛋与挡板发生碰撞导致待检测禽蛋破裂。
检测暗室7可以安装在靠近传送带4末端的位置上，通过传送带4将待检测禽蛋传送至检测暗室7和收集箱9。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：弹性导板13；
弹性导板13设置于检测暗室7的待检测禽蛋入口位置，使得检测暗室7单次只进入一个待检测禽蛋。
需要说明的是，弹性导板13由两块末端弯曲的弹性板材构成，两块弹性板材关于检测室暗的待检测禽蛋入口位置的中心线对称，第一弹性板材的末端与检测室暗的待检测禽蛋入口位置的一端连接，第二弹性板材的末端与检测室暗的待检测禽蛋入口位置的另一端连接，第一弹性板材的末端与水平线呈一定的夹角，该夹角可以是60°，第二弹性板材的末端与水平线呈一定的夹角，该夹角可以是60°，第一弹性板材的前端与传送带4一端的外侧挡板连接，第二弹性板材的前端与传送带4另一端的外侧挡板连接，两块弹性板材越靠近检测暗室7的间隙越小，使得传送带4上每次只有一个待检测禽蛋进入检测暗室7，避免多个待检测禽蛋并排被传送带4传送到检测暗室7，而影响待检测禽蛋的检测结果。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：禽笼1和斜坡2；
斜坡2的坡顶与禽笼1的出蛋口连接，用于传送待检测禽蛋；
斜坡2的坡底与传送带4连接。
需要说明的是，斜坡2与水平线呈一定的夹角，该夹角可以是20°或25°，使得待检测禽蛋下滑的速度不会过快，以此避免速度过快所导致的待检测禽蛋与传送带4碰撞时发生破损的问题。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：栅栏3；
栅栏3连接于斜坡2和传送带4之间；
当传送带4上有待检测禽蛋时，关闭栅栏3；
当传送带4上没有待检测禽蛋时，打开栅栏3。
需要说明的是，当传送带4上有待检测禽蛋时，关闭栅栏3，是为了防止传送带4上待检测禽蛋数量过多，导致待检测禽蛋之间相互碰撞破裂，同时保证检测模块102进行检测时有足够的时间。
当传送带4上没有待检测禽蛋时，打开栅栏3，让斜坡2上的待检测禽蛋滑到传送带4上。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：光发射器5、光接收器6和控制器；
光发射器5和光接收器6配合，用于检测传送带4上是否有待检测禽蛋；
控制器与光接收器6电连接，控制器与栅栏3电连接。
需要说明的是，光发射器5可以安装在T型传送带的首端，光接收器6可以安装在T型传送带的转弯位置处，光发射器5也可以安装在T型传送带的转弯位置处，光接收器6可以安装在T型传送带的首端，光发射器5和光接收器6处于同一条直线上，使得在没有障碍物时，光接收器6能接收到光发射器5发射的光。
当开启光发射器5时，若光接收器6未接收到光发射器5发射的光，光接收器6发送信号给控制器，控制器控制栅栏3关闭；若光接收器6接收到光发射器5发射的光，光接收器6发送信号给控制器，控制器控制栅栏3打开，延时预置时间，预置时间可以是5s，让待检测禽蛋有足够的时间滑入到传送带4上，然后再判断传送带4上是否有待检测禽蛋。
作为进一步的改进，本申请实施例中的禽蛋检测系统还包括：布条11；
布条11设置在检测暗室7的待检测禽蛋入口和待检测禽蛋出口位置，用于清洁传送带4传送至检测暗室7的待检测禽蛋和遮挡检测暗室7的外部光源。
需要说明的是，禽笼1中的待检测禽蛋表面很容易附着泥土等沾物，造成采集的待检测禽蛋图像出现黑点，从而影响检测结果的准确率。因此，本申请实施例中通过在检测暗室7的待检测禽蛋入口位置设置可拆卸布条11，用于清洁待检测禽蛋。在检测暗室7的待检测禽蛋入口和待检测禽蛋出口位置设置布条11，可以起到清洁待检测禽蛋的作用，同时，还可以遮挡检测暗室7的外部光源，从而提高采集的待检测禽蛋图像的质量。
为了便于理解，请参阅图5，本申请提供的一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法的一个实施例，包括：
步骤201、向检测暗室7内的待检测禽蛋照射预置光源103。
需要说明的是，预置光源103可以是白炽灯，若待检测禽蛋为受精禽蛋，当预置光源103照射待检测禽蛋时，该受精禽蛋会有不透光的黑色斑点。通过光源103照射待检测禽蛋，以便于后续采集待检测禽蛋图像。
步骤202、获取被照射预置光源103的待检测禽蛋的待检测禽蛋图像。
需要说明的是，当光源103照射待检测禽蛋时，此时，可以通过图像采集模块101采集该被照射的待检测禽蛋的待检测禽蛋图像，若待检测禽蛋为受精禽蛋时，采集的该受精禽蛋图像中的禽蛋会出现黑色区域。
步骤203、对待检测禽蛋图像进行图像处理，判断待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到待检测禽蛋的检测结果。
需要说明的是，可以对待检测禽蛋图像进行去噪处理，以提高采集的待检测禽蛋图像质量，从而提高待检测禽蛋的检测结果。对去噪后的待检测禽蛋图像进行灰度变换、边缘提取和二值化处理，提取到待检测禽蛋图中的黑色区域面积，将该黑色区域面积与第一阈值作差，得到差值，当该差值小于第二阈值时，判断该待检测禽蛋为受精禽蛋，当该差值大于第二阈值时，判断该待检测禽蛋为未受精禽蛋，从而得到该待检测禽蛋的检测结果，第二阈值可以根据实际情况进行设置，其中，第一阈值可以由大量的受精禽蛋训练图像训练得到的，由于受精禽蛋内的受精卵在禽蛋内位置各有差异，所以需要一定数量的受精禽蛋图像作为样本，对图像中受精卵的位置进行标注，提取受精卵区域的面积大小，从而得到多个面积值，去掉最大面积值和最小面积值，对剩余的面积值求平均，得到平均面积值，该平均面积值为第一阈值，因为禽蛋有许多类，例如鸡蛋、鹅蛋等，不同的禽蛋的第一阈值是不同的。
本申请还提供了一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测设备，设备包括处理器以及存储器；
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行前述的基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法的实施例中的基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：RandomAccess Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，其特征在于，包括：检测暗室，所述检测暗室包括光源、图像采集模块和检测模块；
所述光源，用于照射待检测禽蛋；
所述图像采集模块，用于采集在所述待检测禽蛋被所述光源照射时的待检测禽蛋图像；
所述检测模块，用于对所述待检测禽蛋图像进行处理，判断所述待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到所述待检测禽蛋的检测结果；
还包括：收集箱和转向控制器；
所述收集箱包括受精禽蛋收集箱和未受精禽蛋收集箱；
所述转向控制器用于根据所述检测结果将所述待检测禽蛋分类到受精禽蛋收集箱或未受精禽蛋收集箱；
还包括：传送带，所述检测暗室安装在所述传送带上；
所述传送带用于传送所述待检测禽蛋，将所述待检测禽蛋传送至所述检测暗室和所述收集箱，所述传送带的外侧设置有挡板，用于防止所述待检测禽蛋滑出所述传送带，所述挡板靠近所述传送带的内侧粘贴有海绵或泡沫，用于防止所述待检测禽蛋与所述挡板发生碰撞导致所述待检测禽蛋破裂；
还包括：弹性导板；
所述弹性导板设置于所述检测暗室的所述待检测禽蛋入口位置，使得所述检测暗室单次只进入一个所述待检测禽蛋；
还包括：禽笼和斜坡；
所述斜坡的坡顶与所述禽笼的出蛋口连接，用于传送所述待检测禽蛋；
所述斜坡的坡底与所述传送带连接；
还包括：栅栏；
所述栅栏连接于所述斜坡和所述传送带之间；
当所述传送带上有待检测禽蛋时，关闭所述栅栏，用于保证所述检测模块进行检测时有足够的时间；
当所述传送带上没有待检测禽蛋时，打开所述栅栏；
还包括：光发射器、光接收器和控制器；
所述传送带为T型传送带，当所述光发射器安装在所述T型传送带的首端时，所述光接收器安装在所述T型传送带的转弯位置处；当所述光发射器安装在所述T型传送带的转弯位置处时，所述光接收器安装在所述T型传送带的首端，所述光发射器和所述光接收器处于同一条直线上；所述光发射器和所述光接收器配合，用于检测所述传送带上是否有所述待检测禽蛋；
所述控制器与所述光接收器电连接，所述控制器与所述栅栏电连接。
2.根据权利要求1所述的基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，其特征在于，还包括：布条；
所述布条设置在所述检测暗室的所述待检测禽蛋入口和所述待检测禽蛋出口位置，用于清洁所述传送带传送至所述检测暗室的所述待检测禽蛋和遮挡所述检测暗室的外部光源。
3.一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-2任一项所述的基于光学图像识别技术的禽蛋检测系统，方法包括：
向检测暗室内的待检测禽蛋照射预置光源；
获取被照射所述预置光源的所述待检测禽蛋的待检测禽蛋图像；
对所述待检测禽蛋图像进行图像处理，判断所述待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到所述待检测禽蛋的检测结果；
所述向检测暗室内的待检测禽蛋照射预置光源，之前还包括：
通过传送带传送待检测禽蛋，将所述待检测禽蛋传送至所述检测暗室和收集箱，所述收集箱包括受精禽蛋收集箱和未受精禽蛋收集箱；
所述对所述待检测禽蛋图像进行图像处理，判断所述待检测禽蛋是否为受精禽蛋，得到所述待检测禽蛋的检测结果，之后还包括：
根据所述检测结果将所述待检测禽蛋分类到受精禽蛋收集箱或未受精禽蛋收集箱。
4.一种基于光学图像识别技术的禽蛋检测设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求3所述的基于光学图像识别技术的禽蛋检测方法。
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