[实用新型]一种基于机器视觉的珍珠实时检测和分级系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及基于机器视觉的检测和分级系，尤其是涉及一种基于机器视觉的珍珠实时检测和分级系统。

背景技术

我国是世界上最早发现并使用珍珠的国家之一。2005年我国珍珠年产量达到1500多吨，占世界总产量的95％以上，其中淡水珍珠的产量占到世界产量的99％。从事珍珠业和相关产业的人员40多万人，仅从事淡水珍珠加工、销售的企业就有近千家，创产值60多亿元人民币。目前在全国范围内已经形成了以浙江诸暨为主要代表的淡水珍珠产业集群地和北海、湛江海水珍珠养殖贸易基地。不同的珍珠，根据其大小、颜色、形状、光泽和瑕疵等特性，其价值不同，而在实际的各种应用场合下，也需要采用不同等级的珍珠，这就需要对珍珠进行检测与分级工作。目前我国的企业所采用的分检方法基本上还是传统的人工方式，这种方法需要大量的劳动力，速度慢、耗费大量的人力，同时这种主观评定受到个人视力、颜色鉴别力、情绪、光线等各方面的影响，而且分级时只能进行单项指标的筛选，不仅效率低而且准确性很差。

为了统一珍珠分选加工标准，提高珍珠分选加工过程中的质量与产能，采用计算机视觉技术代替人工进行珍珠的品质检测检测和分级具有不言而喻的优超性。首先视觉测量可以排除人的主观因素的影响，避免了因人而异的检测结果，另外可以进行多项指标的统一分选，可实现珍珠各指标的一次性分级。目前该技术已在珍珠分级领域有所应用，但其仅能只能针对某一单项要求进行分级如形状的分类，对光洁度和瑕疵还不能进行统一分级；同时其无法实现光洁度和瑕疵需要对珍珠的每个表面进行分析的要求，其只能获得被检测珍珠的部分表面的图像信息，珍珠表面缺陷的漏检率较高。此外由于其速度较慢，无法实现珍珠的快速在线检测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于珍珠品质实时检测和分级的在线检测与分级系统。运用机器视觉技术，对顺序自由下落的珍珠表面进行图象采集，将采集到的图象传送到DSP、计算机等硬件设备中进行处理，并将处理结果按照珍珠分类标准做即时判别，最后把判别信息传送到分选装置，从而实现用设备自动将不同特征的珍珠进行分类。

本实用新型采用的技术方案如下：

在珍珠上料装置的上料导管下方设置计算机视觉识别部件，计算机视觉识别部件下方设置珍珠分选装置；所述的计算机视觉识别部件包括光源与摄像机、防护罩、传感器和计算机；传感器分别位于防护罩上下两端，通过线路分别与计算机中的图像采集卡和控制模块相连接，并提供每个珍珠的位置信息；光源与摄像机在防护罩周围的立体空间中间隔均布，由四台摄像机组成，分别经由线路与计算机中的图像采集卡和控制模块相连；由传感器提供的珍珠位置信息触发进行珍珠图像的动态采集，并通过计算机中的程序进行处理，将处理结果按照珍珠分类标准做即时判别。

所述的珍珠上料装置：包括上料口、进料筒、拨爪、拨料盘、直流电机和上料导管；进料筒上端设置上料口，进料筒内底面设置拨料盘及拨料盘上同轴安装的拨爪，进料筒下端接上料导管上料导管，装在进料筒下端外的直流电机带动拨料盘和拨爪转动，所述的拨料盘7的同一圆周上均匀开有一组小通孔，小通孔对准上料导管孔口。

所述的珍珠分选装置：分选装置是一个间歇运行的转盘系统，包括下料盘、下料盘开关、电磁动作开关、电磁开关控制部分、下料导管和直流电机；在下料盘上面均分布了多个下料孔，珍珠通过拍摄区域后，自动进入下料盘的某个下料孔，此时计算机系统同时记录该珍珠所在下料孔号，整个下料盘按珍珠的上料频率间歇运行，且每次运动转过一个分隔箱位置，当珍珠所在分隔箱转至该珍珠对应的分级接收器时，计算机立即触发对应的电磁控制开关，通过拔动下料盘下的下料盘开关，使该珍珠通过下料导管进入相应的接收容器。

珍珠上料装置可以使珍珠以一定的频率以自由落体的方式进行传送，上料的速度可以非常简单地通过控制转盘的速度进行调整；当珍珠进入到计算机视觉识别模块位置后，可以保证珍珠的所有表面在同一时间均能被检测到，从而可以准确、有效、全面的获取被检珍珠的图像信息，并从中提取品质特征信息。通过计算机软件的分析，可同时完成珍珠大小、形状、颜色、光洁和瑕疵等全部外观品质指标的检测，并根据事先拟定的判别标准，对每一颗珍珠的等级进行综合判断。并可将此结果传送到分选装置，进行珍珠的分级筛选。