[發明專利]一種小龍蝦位姿識別的在線視覺檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202010724509.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111832532A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 程松;徐志明;陳金成;陳忠
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團自動化工程有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A22C29/02;G06T7/194
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

本發明公開了一種小龍蝦位姿識別的在線視覺檢測方法，在線對小龍蝦進行拍攝，采用視覺處理分析技術，進行圖像處理，依次得到灰度圖像、黑白圖像和輪廓曲線，然后對小龍蝦輪廓曲線進行多次小波變換，對變換后的曲線進行分析，依次進行頭部和尾部端點判斷、頭部和尾部朝向判斷、背部和腹部曲線判斷、以及頭部和身體連接點判斷，最后獲取小龍蝦頭尾中心點坐標及其位姿數據，由定位設備將小龍蝦進行重新定位，以便去頭設備準確對準，執行小龍蝦的頭尾分離動作。本發明能夠對小龍蝦料進行頭尾的自動區分識別，為后續進行頭尾分離作業提供定位，提升生產效率。

技術領域

本發明涉及一種用于小龍蝦類水產加工領域的小龍蝦位姿識別的在線視覺檢測方法及系統。

背景技術

國際市場上小龍蝦類及其產品大都以冷凍加工形態的商品來交易，是世界水產品貿易的重要組成部分。速凍小龍蝦尾的處理工藝流程包括如下幾個步驟：原料小龍蝦挑選、清洗、蒸煮、冷卻、頭尾分離、速凍、入冷庫。

因含有小龍蝦頭的冷凍小龍蝦較很難長時間儲存，另外小龍蝦頭含有豐富的營養成分，可以再加工做成包括肥料在內的多種產品，變廢為寶，綜合利用，因此小龍蝦的去頭是非常重要的工藝步驟之一。目前市場上的剝殼去頭設備沒有一套全自動的設備，小龍蝦去頭的操作絕大部分由人工手工來完成，去頭的速度和效率低，衛生情況不好，容易造成小龍蝦的二次污染，一定程度上影響小龍蝦的質量。

傳統的小龍蝦頭小龍蝦尾分離作業為純手工作用，如專利“一種淡水小龍蝦尾保鮮加工工藝及設備”(201910341403.5)。由于工廠通常處理量均以噸計，該工序需求大量人工進行密集作業。在小龍蝦食品需求市場蓬勃發展的市場環境下，產能需求越來越大，同時對應而來的食品安全需求也越來越嚴格，傳統的手工作業生產模式已經不能滿足當下小龍蝦食品加工企業的需求。

綜上所述，小龍蝦的小龍蝦尾加工企業迫切需要一種自動化去頭設備，以智能化的去頭設備代替人工，減小去頭作業中小龍蝦體污染并提高小龍蝦尾品質和安全性，同時增加作業效率、減少小龍蝦尾生產成本。如專利“一種活皮小龍蝦去頭裝置”(201410475127.9)采用機械裝置進行小龍蝦頭分隔部位的定位，但是要求在前道工序中小龍蝦體需經過分級處理，大小相同。這個分選環節增加了產線的工藝功能，增加了成本，降低了整體效率。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種小龍蝦位姿識別的在線視覺檢測方法及系統，它能夠對小龍蝦料進行小龍蝦頭和小龍蝦尾的自動區分識別，為后續進行頭尾分離作業提供定位。

實現上述目的的一種技術方案是：一種小龍蝦位姿識別的在線視覺檢測方法，包括如下步驟：

步驟1，將分離的單一小龍蝦放置在光源下進行照射，然后通過攝像頭進行拍攝，將獲得的小龍蝦影像向圖像處理單元輸送；

步驟2，圖像處理單元，經過圖像變換、圖像增強、圖像分割、圖像灰度化處理，將小龍蝦影像處理成標準尺寸、標準分辨率的小龍蝦灰度圖像；

步驟3，將小龍蝦灰度圖像進行圖像分離處理，將小龍蝦的影像從背景中剝離形成小龍蝦黑白圖像；

步驟4，對小龍蝦黑白圖像進行輪廓線提取處理，得到小龍蝦輪廓線曲線；

步驟5，對小龍蝦輪廓線曲線采用若干次小波變換，濾除小龍蝦輪廓線曲線上的無用細節，形成仍然保留頭部和身體連接點細節的，小龍蝦輪廓線變換曲線；

步驟6，依次對小龍蝦輪廓線變換曲線進行依次進行小龍蝦頭部和尾部端點判斷、小龍蝦頭部和尾部朝向判斷、小龍蝦背部和腹部曲線判斷、以及小龍蝦頭部和身體連接點判斷；

步驟7，根據小龍蝦頭部和身體連接點的判斷結果，由定位設備將小龍蝦進行重新定位，以便去頭設備準確對準，執行小龍蝦的頭尾分離動作。