[发明专利]基于图像识别的全自动螃蟹分级系统

说明书

本发明公开了基于图像识别的全自动螃蟹分级系统，包括PLC控制装置，以及连接在其上并且依次连接的分拣装置和电子皮带秤以及分级分拣装置；其中：分拣装置用于运输以及分拣螃蟹，并且通过图像获取摄像头获取螃蟹腹部的公、母特图像特征信息；电子皮带秤通过设置于其上的称重传感器获取螃蟹的重量信息传输给PLC控制装置，同时通过速度传感器获取的电子皮带运行速度传输给PLC控制装置；PLC控制装置还连接计数器和计时器；PLC控制装置通过获取的电子皮带秤上的螃蟹的重量信息、电子皮带运行速度以及分级分拣装置螃蟹腹部的公、母图像特征信息控制螃蟹的分级以及分级的速度。该系统应用于螃蟹养殖基地，提高了螃蟹的分级效率和分级精度，彻底解放劳动力。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别是涉及基于图像识别的全自动螃蟹分级系统。

背景技术

现有的分级设备大都以螃蟹的重量为分级指标，主要有运动输送盘式、固定衡量称体、运动衡量称体式等原理，主要因为存在着动态称量误差、受力不稳定等各种因素导致分级精度不高，难以适应多种作业环境。目前在质量的检测分级方面主要是通过电子称重的方式获取分级参数，从而进行检测分级。国内王志勇，江涛，徐志强根据不同鱼类的体维特征参数和鱼类重量关系，研究设计了一种鱼类重量自

动分级装置。改变了传统的手工分拣模式，利用分级平面上倾斜安装有方向相同的锥行分级辊，通过回归方程式计算出任一体重的鱼类对应的体厚值作为调节分级平面上分级辊间距的依据，分级平面上相邻分级辊的间距逐渐变大，但此分级设备精度不高，效率低下，不易于大规模化分拣。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种为此，本系统以螃蟹的重量和公母特征为分拣依据，设计了一种螃蟹自动分拣系统。该系统基于视觉识别、PLC控制、虚拟仪器等技术基础，建立了实现螃蟹自动分拣的研究方案，旨在解决螃蟹公母特征快速识别、重量特征精确提取、多级分拣快速实现等关键技术难题，在此基础上，搭建基于螃蟹公母和重量特征的自动分级模型，本系统的研究成果为实现螃蟹自动分级的探索和发展提供了一定的经验和参考价值，也为以后螃蟹自动分级机械的开发设计和制造提供了一条可行性创新思路。该系统可以应用于螃蟹养殖基地，提高了螃蟹的分级效率和分级精度，彻底解放劳动力，必将带来巨大的经济和社会效益。

本发明所采用的技术方案是：基于图像识别的全自动螃蟹分级系统，包括PLC控制装置，以及连接在其上并且依次连接的分拣装置和电子皮带秤以及分级分拣装置；其中：

分拣装置,用于运输以及分拣螃蟹，通过图像获取摄像头获取螃蟹腹部的公、母特图像特征信息，并且传输给PLC控制装置；

电子皮带秤，通过设置于其上的称重传感器获取螃蟹的重量信息传输给PLC控制装置，同时通过速度传感器获取的电子皮带运行速度传输给PLC控制装置；

PLC控制装置还连接计数器和计时器，用于控制单个螃蟹在图像获取摄像头装置的图像获取区域的时长，以及在分级分拣装置上分级的螃蟹实现计数；

PLC控制装置通过获取的电子皮带秤上的螃蟹的重量信息、电子皮带运行速度以及分级分拣装置螃蟹腹部的公、母图像特征信息控制螃蟹的分级以及分级的速度。

进一步地，所述PLC控制装置包括上位机和下位机，其中：在具体实施过程中，利用工控机作为上位监控机，安装LabVIEW虚拟仪器软件用于实现图像的采集和处理；

上位机，连接图像获取摄像头和通讯连接下位机，用于实时检测到的螃蟹腹部的公、母图像特征信息，并且将检测到的螃蟹腹部的公、母图像特征信息传输给下位机；

下位机，根据接收到螃蟹腹部的公、母图像特征信息以及采集到的螃蟹的重量信息和电子皮带运行速度控制分级分拣装置的分拣工作。

进一步地，图像获取摄像头获取螃蟹腹部的公、母图像特征信息后，PLC控制装置对获取的原始图像进行处理后得到匹配用图像信息，得到匹配用图像信息的处理步骤依次包括：