[發明專利]基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201110300150.0
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN102445456A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李慶武;黃河;霍冠英;彭文
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89;G01B11/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及了一種基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置及檢測方法，屬于數字圖像處理以及農產品檢測技術領域。

背景技術

雞蛋是一種營養豐富并受到廣大人群喜愛的食品，一個雞蛋重約50克，約含蛋白質7克、脂肪6克、產生熱能82千卡。對人體而言，雞蛋的蛋白質品質極佳，僅次于母乳，易為機體吸收，利用率高達98%以上，營養價值很高。同時雞蛋中含有多種礦物質和其他人體必需的維生素和微量元素，是小兒、老人、產婦等的良好補品。

我國是一個重要的雞蛋生產和消費大國，自改革開放以來，我國雞蛋產量一直居于世界前列。但是雞蛋作為一種生物食品，在生產、運輸和存放的過程中，很容易受到環境和人為的影響而造成品質下降，降低其營養價值，甚至影響消費者的健康。近年來，隨著雞蛋生產的規模化和產業化，雞蛋品質的提高和對其品質的有效檢測也越來越受到企業界的重視。特別是目前市場上銷售的高檔雞蛋，大部分采用產蛋雞野外放養，人工進行雞蛋收集、加工的方式進行生產。這樣不僅花費了大量的勞動力成本，而且由于產蛋雞的產蛋時間和地點均不受人為控制，人工收集回來的雞蛋很容易存在各種品質缺陷，若僅僅依靠人工來進行雞蛋品質的檢測，不僅速度慢、效率低、成本高，且易受到檢測人員主觀因素影響，檢測的效果難以保證。而對雞蛋進行微生物群類分析，或者震動敲擊，分析雞蛋代謝產生氣體元素等物理或者化學的方法雖然能對雞蛋品質進行準確的檢測，但是這些方法耗時多，而且對雞蛋造成了不同程度的損害，不能運用到雞蛋流水線生產上的。故市場上急需的是一種實時性強，檢測穩定、準確以及不對雞蛋造成損傷的檢測方法。

目前，隨著計算機處理速度的提升以及圖像傳感器分辨率的提高，使得以數字圖像處理為基礎的機器視覺無損檢測技術已經廣泛地應用于社會生產的各個方面，其具有的非人工接觸性，穩定性及對環境的耐受性是其他檢測方法所難以企及的。在我國，利用機器視覺技術進行雞蛋品質檢測的系統研究和產品化工作也已經開始慢慢升溫。一般的機器視覺雞蛋品質檢測系統的流程為：采用CCD攝像頭采集圖像，隨后將其送入數據采集卡中進行A/D轉換，待數據進入計算機后由操作系統調用相應的應用程序對這些數據進行處理從而提取特征，完成雞蛋品質的檢測。但是由于這類系統的數據傳輸需要耗費大量時鐘周期，且一般的計算機并未采用專業的硬件結構對數據處理來進行優化，導致算法耗時較多，降低了這種系統的實時性和檢測效率。因此采用專門針對圖像處理的高速DSP芯片來代替計算機進行數據處理，同時優化處理算法，尋找簡單快速的檢測方法是提高系統實用性的關鍵。????

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置及檢測方法，充分考慮到了檢測的實時性，對于雞蛋品質分為裂紋、形狀、新鮮度三個不同的方面逐一進行檢測，當檢測出不合格產品后，能使用工控機來控制電機對不合格產品進行剔除，提高了系統的自動化水平，降低了生產成本。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置，包括產品傳輸模塊、高速DSP機器視覺模塊和控制執行模塊，所述傳輸模塊包括流水線傳送帶和拍攝室，流水線傳送帶穿過拍攝室，并設有多個透光孔，在拍攝室中安裝有CCD相機、LED光源和光電觸發器；所述高速DSP機器視覺模塊裝載在DSP板卡上，包括CCD圖像獲取模塊和DSP圖像處理模塊，DSP板卡與CCD相機、光電觸發器相連接；所述控制執行模塊包括依次連接的工控機、強電控制板和電機，所述工控機與DSP板卡相連接，電機位于拍攝室內。

前述的基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置，其特征在于：所述透光孔為橢圓形，在流水線傳送帶上等距分布；所述CCD相機安裝在流水線傳送帶上方、與雞蛋平齊的拍攝室中部；所述LED光源安裝在拍攝室中部底端和流水線傳送帶底部之間。

前述的基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置，其特征在于：所述透光孔的孔壁使用黑色有彈性的塑料材質進行包裹。

前述的基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測裝置，其特征在于：所述工控機通過PCI接口與DSP板卡相連接，通過其內置的I/O卡與強電控制板相連接。

一種基于DSP機器視覺的雞蛋品質無損檢測方法，包括如下步驟：