[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的雞蛋重量檢測方法及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211619341.8
• 申請(qǐng)日: 2022-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN115731236A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧國華;林福清;梁經(jīng)倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東嶺秀農(nóng)業(yè)科技有限公司;東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 東莞市創(chuàng)益專利事務(wù)所 44249
• 代理人: 許彬

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的雞蛋重量檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，采集不同形狀的雞蛋作為原始數(shù)據(jù)集，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)增廣，構(gòu)建訓(xùn)練集；不同形狀是指雞蛋的輪廓圓度不同，雞蛋長度寬度比不同，雞蛋輪廓平滑度不同；

步驟2，對(duì)原始數(shù)據(jù)集和訓(xùn)練集進(jìn)行圖像降噪，輪廓邊緣提取，計(jì)算雞蛋形狀特征值，輪廓面積；

步驟3，構(gòu)建初始深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以訓(xùn)練集的雞蛋形狀特征值作為訓(xùn)練輸入特征，以原始數(shù)據(jù)集的雞蛋輪廓形狀特征值作為訓(xùn)練目標(biāo)；所述深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)包括編碼器和解碼器，二者之間連接有兩層GRU層；訓(xùn)練完成后，得到最終深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟4，獲取待識(shí)別雞蛋的圖片，利用所述最終深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型求取待識(shí)別雞蛋的形狀特征值和雞蛋的重量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的雞蛋重量檢測方法，其特征在于：所述步驟4的具體方式為：

待識(shí)別雞蛋的圖片經(jīng)過圖片處理、輪廓提取、邊緣填充后再利用最終深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型求取待識(shí)別雞蛋的形狀特征值和雞蛋對(duì)應(yīng)的重量面積比值，通過最終深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型輸出的形狀特征值和預(yù)測相應(yīng)的重量面積比值進(jìn)行雞蛋的重量檢測。

3.一種雞蛋重量檢測設(shè)備，其特征在于，該雞蛋重量檢測設(shè)備基于機(jī)器視覺及上述權(quán)利要求1或2的基于深度學(xué)習(xí)的雞蛋重量檢測方法進(jìn)行雞蛋重量檢測，所述雞蛋重量檢測設(shè)備包括有機(jī)架（1）及安裝在機(jī)架上的送料運(yùn)輸帶機(jī)構(gòu)（2）、視覺檢測機(jī)構(gòu)（3）、分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）；分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）銜接送料運(yùn)輸帶機(jī)構(gòu)（2），且分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）設(shè)有多條雞蛋運(yùn)輸通道（41），每條雞蛋運(yùn)輸通道（41）實(shí)現(xiàn)雞蛋逐個(gè)水平運(yùn)送；視覺檢測機(jī)構(gòu)（3）設(shè)置于分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）的上方，視覺檢測機(jī)構(gòu)（3）通過拍攝獲得雞蛋運(yùn)輸通道（41）中的雞蛋的圖片，獲取待識(shí)別雞蛋的圖片并輸送給電腦，該電腦中包括有運(yùn)行上述權(quán)利要求1或2的基于深度學(xué)習(xí)的雞蛋重量檢測方法的模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雞蛋重量檢測設(shè)備，其特征在于，所述送料運(yùn)輸帶機(jī)構(gòu)（2）包括有控制電機(jī)（21）、運(yùn)輸帶（22）及至少兩根運(yùn)輸輪軸（23），運(yùn)輸輪軸（23）定位在機(jī)架（1）上并在運(yùn)輸方向前后間隔，運(yùn)輸帶（22）安裝在運(yùn)輸輪軸（23）上并跟隨運(yùn)輸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，控制電機(jī)（21）至少驅(qū)動(dòng)其中之一的運(yùn)輸輪軸（23），使運(yùn)輸帶（22）循環(huán)運(yùn)動(dòng)并提供水平的輸送平面；分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）搭接在該輸送平面上，分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）的雞蛋入料口可容納整個(gè)運(yùn)輸帶（22）范圍的雞蛋數(shù)量，雞蛋運(yùn)輸通道（41）通過鈑金片材分隔構(gòu)造，雞蛋運(yùn)輸通道（41）的內(nèi)下底為運(yùn)輸帶（22）。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雞蛋重量檢測設(shè)備，其特征在于，所述視覺檢測機(jī)構(gòu)（3）包括相機(jī)（31）、光源（32）及固定架（33），固定架（33）固定連接機(jī)架（1）并提供上層固定部（331）和下層固定部（332）；相機(jī)（31）安裝在上層固定部（331）上且相機(jī)的光軸垂直對(duì)準(zhǔn)分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4），用于雞蛋的拍照，獲得雞蛋運(yùn)輸通道（41）中的雞蛋圖片；光源（32）安裝在下層固定部（332）上且位于相機(jī)（31）和分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）之間，光源（32）提供光照來配合相機(jī)（31）拍攝。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雞蛋重量檢測設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)架（1）是臥式框架，且機(jī)架（1）上設(shè)有兩層，送料運(yùn)輸帶機(jī)構(gòu)（2）安裝在機(jī)架（1）的上層，而機(jī)架（1）的下層設(shè)有包裝運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（5），該包裝運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（5）是循環(huán)傳送帶形體；在分料運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（4）的每條雞蛋運(yùn)輸通道（41）的終點(diǎn)處設(shè)置有孔隙（42），孔隙（42）連接包裝運(yùn)輸機(jī)構(gòu)（5）。