[實用新型]基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器

有效

• 申請號: 201520748409.1
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN205074251U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 王慧;李炳林;曹馳;劉勝;童杏林;陳亮;黃迪;陳春雷
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種分揀裝置，尤其是涉及一種基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器。

背景技術

目前珍珠加工行業中珍珠分揀，幾乎都是由人工完成的落后情況，以及國內外該領域沒有現成的珍珠自動分揀設備的現狀。珍珠作為非平面的球體目標，表面具有一定的弧度，要根據大小、形狀、光潔、瑕疵和顏色分級，必須獲得珍珠整個球體表面的圖像，因此，檢測一顆珍珠并對其進行有效分級需要獲取珍珠圖像并對其分析后才能進行分級。本系統結合圖像處理和自動化控制技術制作了一種新型的、小巧的、價廉的、自動的珍珠分揀器。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器，解決了珍珠分揀的問題，其技術方案如下所述：

一種基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器，包括基座，以及核心處理模塊和與其相連接的圖像采集模塊、分揀執行機構、人機交換界面、數據存儲和監控機構，所述圖像采集模塊采用彩色攝像頭，所述分揀執行機構包括用于裝載和釋放珍珠顆粒的舵機、用于把珍珠移動到正確的分類位置減速電機。

還設置有光線補償裝置，所述光線補償裝置包括光線采集裝置和光線輸出控制裝置，所述光線采集裝置包括均勻分布的光敏電阻，所述光線輸出控制裝置包括均勻設置的LED，用于對視場光線補償，通過調節核心處理模塊的PWM輸出脈沖寬度來調節光強。

所述人機交換界面包括通過FSMC接口連接的單片機與彩屏LCD，以及按鍵和觸摸屏。

所述分揀執行機構上方設置有定位條，通過設置紅外對管檢測定位條的狀態，通過讀取紅外對管的狀態得到珍珠分揀機構的位置。

所述分揀執行機構還包括設置有齒條的滑竿，用于配合減速電機的轉動。

所述核心處理模塊采用STM32F407單片機。

還包括步進電機和與其相連接的傳送帶，用于傳送珍珠到攝像頭照相位置。

所述傳送帶與珍珠分揀執行機構舵機前的珍珠盤相連接，所述舵機與珍珠盤相連接。

進一步的，所述紅外對管設置有三個，對應定位條的八個狀態。

所述基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器及分揀方法，能夠實現把混雜的珍珠樣品按照設定的標準進行分類，并把分揀的珍珠自動分送到不同的槽內，同時將分揀結果送到上位機監控軟件顯示。

附圖說明

圖1是所述基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器的功能框圖；

圖2是所述基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器的結構示意圖；

圖3是所述分揀執行機構的結構示意圖；

圖4是所述基于圖像識別的嵌入式自動珍珠分揀方法的流程圖。

具體實施方式

所述基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器，包括核心處理模塊和與其相連接的圖像采集模塊、分揀執行機構、人機交換界面、數據存儲和監控機構，圖1為所述基于圖像識別的嵌入式珍珠分揀器的功能框圖。

其中，圖像采集模塊使用的是OV7670彩色攝像頭和STM32F407單片機組成。因為本系統需要對珍珠的顏色進行識別，要求攝像頭能夠識別顏色。該攝像頭與單片機的接口是SCCB接口和DCMI8位模式接口。SCCB是單片機控制攝像頭的接口，單片機通過該接口配置攝像頭的寄存器，使得攝像頭按照需要的設置模式輸出。DCMI是STM32F407提供的攝像頭接口，本設計采用8位模式。

所述單片機的DCMI接口與攝像頭連接，通過SCCB協議對攝像頭進行控制，使其輸出系統達到需要的圖片格式。為了使得采集到的圖片像素更多、質量更高。把攝像頭配置為565RGB彩色輸出格式。DCMI接口中根據攝像頭反饋回來的像素中斷、行中斷以及場中斷對圖片幀進行分離。使用單片機的DMA通道把圖片數據傳送到存儲機構中。在圖像存儲時，本設計把圖片存儲為JPEG的格式。在系統設計時考慮到光線的分布對圖像采集的質量有很大影響，因此本系統在設計時采用了圖像實時光線反饋補償機制，減少外界光線的變化對圖像采集造成影響。

核心處理模塊是指由STM32F407單片機以及其外圍電路組成的模塊電路，在系統中主要起到處理各個外設的控制和圖像處理輸出的作用。STM32F407是基于Contex-M4架構帶FPU單片機，具有資源豐富，運算速度快等優點，因此被選做控制核心芯片，系統運行主頻168MHz。