[实用新型]基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分拣装置，尤其是涉及一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器。

背景技术

目前珍珠加工行业中珍珠分拣，几乎都是由人工完成的落后情况，以及国内外该领域没有现成的珍珠自动分拣设备的现状。珍珠作为非平面的球体目标，表面具有一定的弧度，要根据大小、形状、光洁、瑕疵和颜色分级，必须获得珍珠整个球体表面的图像，因此，检测一颗珍珠并对其进行有效分级需要获取珍珠图像并对其分析后才能进行分级。本系统结合图像处理和自动化控制技术制作了一种新型的、小巧的、价廉的、自动的珍珠分拣器。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，解决了珍珠分拣的问题，其技术方案如下所述：

一种基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，包括基座，以及核心处理模块和与其相连接的图像采集模块、分拣执行机构、人机交换界面、数据存储和监控机构，所述图像采集模块采用彩色摄像头，所述分拣执行机构包括用于装载和释放珍珠颗粒的舵机、用于把珍珠移动到正确的分类位置减速电机。

还设置有光线补偿装置，所述光线补偿装置包括光线采集装置和光线输出控制装置，所述光线采集装置包括均匀分布的光敏电阻，所述光线输出控制装置包括均匀设置的LED，用于对视场光线补偿，通过调节核心处理模块的PWM输出脉冲宽度来调节光强。

所述人机交换界面包括通过FSMC接口连接的单片机与彩屏LCD，以及按键和触摸屏。

所述分拣执行机构上方设置有定位条，通过设置红外对管检测定位条的状态，通过读取红外对管的状态得到珍珠分拣机构的位置。

所述分拣执行机构还包括设置有齿条的滑竿，用于配合减速电机的转动。

所述核心处理模块采用STM32F407单片机。

还包括步进电机和与其相连接的传送带，用于传送珍珠到摄像头照相位置。

所述传送带与珍珠分拣执行机构舵机前的珍珠盘相连接，所述舵机与珍珠盘相连接。

进一步的，所述红外对管设置有三个，对应定位条的八个状态。

所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器及分拣方法，能够实现把混杂的珍珠样品按照设定的标准进行分类，并把分拣的珍珠自动分送到不同的槽内，同时将分拣结果送到上位机监控软件显示。

附图说明

图1是所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的功能框图；

图2是所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的结构示意图；

图3是所述分拣执行机构的结构示意图；

图4是所述基于图像识别的嵌入式自动珍珠分拣方法的流程图。

具体实施方式

所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器，包括核心处理模块和与其相连接的图像采集模块、分拣执行机构、人机交换界面、数据存储和监控机构，图1为所述基于图像识别的嵌入式珍珠分拣器的功能框图。

其中，图像采集模块使用的是OV7670彩色摄像头和STM32F407单片机组成。因为本系统需要对珍珠的颜色进行识别，要求摄像头能够识别颜色。该摄像头与单片机的接口是SCCB接口和DCMI8位模式接口。SCCB是单片机控制摄像头的接口，单片机通过该接口配置摄像头的寄存器，使得摄像头按照需要的设置模式输出。DCMI是STM32F407提供的摄像头接口，本设计采用8位模式。

所述单片机的DCMI接口与摄像头连接，通过SCCB协议对摄像头进行控制，使其输出系统达到需要的图片格式。为了使得采集到的图片像素更多、质量更高。把摄像头配置为565RGB彩色输出格式。DCMI接口中根据摄像头反馈回来的像素中断、行中断以及场中断对图片帧进行分离。使用单片机的DMA通道把图片数据传送到存储机构中。在图像存储时，本设计把图片存储为JPEG的格式。在系统设计时考虑到光线的分布对图像采集的质量有很大影响，因此本系统在设计时采用了图像实时光线反馈补偿机制，减少外界光线的变化对图像采集造成影响。

核心处理模块是指由STM32F407单片机以及其外围电路组成的模块电路，在系统中主要起到处理各个外设的控制和图像处理输出的作用。STM32F407是基于Contex-M4架构带FPU单片机，具有资源丰富，运算速度快等优点，因此被选做控制核心芯片，系统运行主频168MHz。