CN218835247U - 一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统，包括传送模块、视觉模块以及分选模块；所述传送模块用于在进料口接收螃蟹，并运送至多级分拣机构；所述视觉模块用于拍摄螃蟹图像并判断螃蟹雌雄、品质信息，其中所述视觉模块中包括PLC控制系统、图像处理单元、CCD工业相机；所述分选模块用于将螃蟹送入指定工位，其中所述分选模块包括旋转挡臂；所述PLC控制系统控制CCD工业相机拍照，由图像处理单元处理后，得出螃蟹雌雄、品质信息，再控制所述旋转挡臂将螃蟹分拣。本实用新型实现了基于PLC的螃蟹分拣分拣系统的集成性开发，利用机器视觉代替人工分拣螃蟹品质，大幅减少了人力物力资源的消耗。

Description

一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统

技术领域

本实用新型属于水产加工领域，具体是指一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统。

背景技术

目前市面上主流分拣螃蟹的设备，主要是把捆扎好的螃蟹通过人工放置在传送带上，再由传送带上的体重秤称重后送入分拣装置，分级指标单一，主要从重量进行分级，无法进行雌雄区分和内部品质鉴定。因此，如何提高中华绒螯蟹的分级速度和分级准确率，有效保证商品蟹的上市速度和品质，是促进水产销售行业可持续发展的重要一环。

针对以上问题，急需研制出一种基于机器视觉的智能分拣分级系统，来满足资源化利用。

实用新型内容

针对目前所存在的螃蟹分拣分级效率低下问题，本实用新型公开一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级装置。其特征在于：包括传送模块、视觉模块和分选模块三个模块，各模块之间相互独立，且各自具备完整功能。

所述传送模块包括进料漏斗、梯形滑道、挡板、支撑架、驱动电机、透明传送带、称重传感器，螃蟹进入进料口后，经由传送带运输前往视觉模块；

所述视觉模块包括相机支架、照明灯、两个CCD工业相机、图形处理单元、支撑板、PLC控制系统、PC机，用于拍摄螃蟹图像并综合螃蟹雌雄、重量、肥瘦信息判断品质；

所述分选模块包括旋转挡臂、下料滑板、红外测距传感器，多级分拣机构根据控制系统指令将螃蟹送入指定工位中；

本实用新型分拣的螃蟹通过漏斗进料后，通过梯形轨道并进入传送带，由CCD工业相机拍摄螃蟹腹部与背部图像并通过USB端口发送至图像处理单元，图像处理完成后，PC机结合螃蟹雌雄、重量判断出品质信息，当螃蟹随传送带通过红外测距传感器时，控制旋转挡臂将螃蟹分拣至所属等级收纳筐；

所述旋转挡臂外形弯曲一定弧度，固定在分拣传送带两侧，与红外测距传感器一一对应；

所述CCD工业相机，其特征在于，所述两个CCD工业相机分别固定在传送带上下两侧，当螃蟹通过传送带移动到CCD工业相机附近时，同时拍摄螃蟹背部和腹部图像，并将图像信息经由USB端口传送至图像处理单元；

所述驱动电机，其特征在于，所述驱动电机为步进电机，带动传送带连续间隔运转，预先编写相关程序，通过PLC控制系统控制延迟，当螃蟹到达CCD工业相机附近区域时，会随传送带暂停在当前位置一定时间；

所述多级分拣机，其特征在于，所述多级分拣机将螃蟹分拣至指定工位后，同时将分拣结果与其他参数反馈给PC机，并显示在后台软件界面中，便于工作人员确认。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用机器视觉来进行螃蟹雌雄辨别，替代了传统人工观察螃蟹雌雄的方式，从而避免了因为主观因素而出现较大的误差，且人工长时间的操作会加大这一风险，采用成熟的机器视觉算法，基于视觉传感器所测数据，能够建立可靠的判别模型；

(2)本实用新型进行了螃蟹分拣分级管理系统的集成性开发，建立了基于PLC控制的螃蟹分拣系统，能够高效率地分拣不同品质的螃蟹到指定工位中。根据螃蟹的分级结果，编写PLC控制程序，通过PLC对进行分拣的下机位进行控制，将不同等级的螃蟹送入对应的工位中，将分拣结果显示在后台软件界面中，便于工作人员进行操作；

(3)本实用新型采用透明传送带运输螃蟹，设置上下两个CCD工业相机，同时提取螃蟹腹部和背部的图像进行品质分析，确保螃蟹品质分析结果更具有可信性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图中标号名称：1、进料漏斗；2、梯形滑道；3、挡板；4、支撑架；5、驱动电机；6、透明传送带；7、称重传感器；8、相机支架；9、照明灯；10、CCD工业相机a；11、图形处理单元；12、支撑板；13、PC机；14、PLC控制系统；15、旋转挡臂；16、下料滑板；17、红外测距传感器；18、CCD工业相机b。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统，其特征在于：包括传送模块、视觉模块和分选模块三个模块，各模块之间相互独立，且各自具备完整功能。

传送模块包括进料漏斗1、梯形滑道2、挡板3、支撑架4、驱动电机5、透明传送带6、称重传感器7，用于接收螃蟹并运送至多级分拣机构；

视觉模块包括相机支架8、照明灯9、CCD工业相机a10、CCD工业相机b18、图形处理单元11、支撑板12、PC机13、PLC控制系统14，用于拍摄螃蟹图像并综合螃蟹雌雄、重量、肥瘦信息判断品质；

分选模块包括旋转挡臂15、下料滑板16、红外测距传感器17，用于将螃蟹送入指定工位。

本实用新型分拣的螃蟹通过漏斗进料后，通过梯形轨道并进入传送带，由CCD工业相机拍摄螃蟹腹部与背部图像并通过USB端口发送至图像处理单元，图像处理完成后，PC机结合螃蟹雌雄、重量判断出品质信息，当螃蟹随传送带通过红外测距传感器时，控制旋转挡臂将螃蟹分拣至所属等级收纳筐；

特别的，本实用新型的旋转挡臂，其特征在于，所述旋转挡臂外形弯曲一定弧度，固定在分拣传送带两侧，与红外测距传感器一一对应；

特别的，本实用新型的两个CCD工业相机，其特征在于，所述的两个CCD工业相机分别固定在传送带上下两侧，当螃蟹通过传送带移动到CCD工业相机附近时，同时拍摄螃蟹背部和腹部图像；

特别的，本实用新型的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机为步进电机，带动传送带连续间隔运转，预先编写相关程序，通过PLC控制延迟，当螃蟹到达CCD工业相机附近区域时，会随传送带暂停在当前位置一定时间；

特别的，本实用新型的多级分拣机，其特征在于，所述多级分拣机将螃蟹分拣至指定工位后，同时将分拣结果与其他参数反馈给PC机，并显示在后台软件界面中，便于工作人员确认。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统。其特征在于：包括传送模块、视觉模块和分选模块三个模块，各模块之间相互独立，且各自具备完整功能；传送模块包括进料漏斗1、梯形滑道2、挡板3、支撑架4、驱动电机5、透明传送带6、称重传感器7；视觉模块包括相机支架8、照明灯9、CCD工业相机a10、CCD工业相机b18、图形处理单元11、支撑板12、PC机13、PLC控制系统14；分选模块包括旋转挡臂15、下料滑板16、红外测距传感器17。

本实用新型工作时，螃蟹通过进料漏斗1进入机器，随后在重力作用下通过梯形滑道2，进入透明传送带6，挡板3保证螃蟹在下滑过程中不会掉落。螃蟹进入透明传送带6后，首先由称重传感器7获得重量信息，随后通过两个CCD工业相机拍摄区域，该段透明传送带6所用驱动电机5为步进电动机，利用步进电动机连续间隔运转的特性，可以预先编写相关控制程序，通过PLC控制系统14控制螃蟹随透明传送带6在两个CCD工业相机拍摄区域延迟运行一段时间，该段时间内两个CCD工业相机分别从上方和下方拍摄螃蟹图像，照明灯9安装在相机支架8上，有助于图像拍摄清晰。其中透明传送带6确保上下方均可拍照，帮助图形处理单元同时得到螃蟹腹部与背部的图像信息。随后两个CCD工业相机将螃蟹图像信息通过USB端口发送至图像处理单元11。图像处理单元11经过图像处理之后获得其公母与品质信息。根据螃蟹品质的分级标准，将螃蟹品质参数发送至PLC控制系统14。根据螃蟹品质判断结果，当红外测距传感器17捕捉到相应品质螃蟹输送至捕捉区域，PLC控制系统14即控制旋转挡臂15将螃蟹挥落。旋转挡臂15外形弯曲一定弧度，确保运行范围能够拦截螃蟹，同时最大程度地节省空间面积，避免两侧旋转挡臂15运行时互相干扰。随后螃蟹通过下料滑板16到达目标收纳筐中。分拣结果与其他参数最终反馈给PC机13存入数据库中。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于机器视觉的螃蟹智能分拣分级系统，其特征在于，包括传送模块、视觉模块和分选模块三个模块，各模块之间相互独立，且各自具备完整功能；

所述传送模块包括进料漏斗(1)、梯形滑道(2)、挡板(3)、支撑架(4)、驱动电机(5)、透明传送带(6)、称重传感器(7)，用于接收并运送螃蟹至多级分拣机构；

所述视觉模块包括相机支架(8)、照明灯(9)、CCD工业相机a(10)、CCD工业相机b(18)、图像处理单元(11)、支撑板(12)、PC机(13)、PLC控制系统(14)，用于拍摄螃蟹图像并综合螃蟹雌雄、重量、肥瘦信息判断品质；

所述分选模块包括旋转挡臂(15)、下料滑板(16)、红外测距传感器(17)，用于将螃蟹送入指定工位；

所述旋转挡臂(15)外形弯曲一定弧度，固定在分拣传送带两侧，与红外测距传感器(17)一一对应，当红外测距传感器(17)检测到螃蟹通过时，旋转挡臂(15)拦截螃蟹并将螃蟹旋转挥落至相应品质工位；

所述的CCD工业相机a(10)、CCD工业相机b(18)，分别固定在透明传送带(6)上下两侧，当螃蟹通过透明传送带(6)移动到CCD工业相机a(10)、CCD工业相机b(18)附近时，同时拍摄螃蟹背部和腹部图像，并将图像信息经过USB端口传送至图像处理单元(11)；

所述驱动电机(5)为步进电机，带动传送带连续间隔运转，预先编写相关程序，通过PLC控制系统(14)控制延迟，当螃蟹到达CCD工业相机a(10)、CCD工业相机b(18)附近区域时，会随透明传送带(6)暂停在当前位置一定时间；

所述多级分拣机将螃蟹分拣至指定工位后，同时将分拣结果与其他参数反馈给PC机(13)，并显示在后台软件界面中，便于工作人员确认。

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