蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置设计与优化

针对当前蚕蛹雌雄鉴别环节人工劳动强度大、蚕蛹雌雄识别分选装置准确率和效率不高、适用品种范围小等问题,根据雌雄蚕蛹性腺特征差异是区别不同品种蚕蛹雌雄的可靠依据,该研究设计了一种蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置。首先,在对蚕蛹基本物理特性参数大量统计的基础上,对振动排序上料机、蚕蛹输送滑轨和蚕蛹翻转拍照装置进行了结构设计与理论分析。在识别方法和计算机硬件条件不变基础上,对装置中蚕蛹排序输送螺旋倾角、滑轨倾角和转动棒带动蚕蛹旋转转速进行了优化设计,以提高装置的识别分选速度。并设计了以SIEMENS-S7-200SMART-ST30为控制器,基于激光、光电传感器检测的信息融合控制系统。分选装置工作性能优化结果为:螺旋倾角为15.62°,滑轨倾角为31.77°,转速为21.09 r/min,单粒蚕蛹平均分选时间为5.13 s,准确率为95.97%,破损率为0.07%。样机试验结果表明,在最优参数下,利用卷积神经网络的全新轻量级雌雄识别分类模型,单粒蚕蛹平均分选时间为5.03 s,分选准确率为96.47%,破损率为0.09%,满足蚕蛹雌雄识别分选实际应用要求。该蚕蛹性腺图像在线采集与雌雄自动识别分选装置能够实现蚕蛹自动排序上料、蚕蛹带性腺图像在线采集、自动识别与雌雄自动分选的一体化,提高了蚕蛹雌雄自动识别分选的效率和准确率。研究结果可为雌雄蚕蛹自动识别分选装置的研发提供理论依据和技术支持。

基于USB的图像采集处理系统设计与实现

机器视觉的应用领域越来越广泛,应用新的工具和理论,研究高速图像采集处理系统也越来越受到重视。本文设计了一个图像采集处理系统,以USB3.0接口作为高速图像传感接口,利用MATLAB作为图像处理工具结合小波变换对数字图像进行处理。通过速率测试和图像质量评价,该系统可以实现图像数据的高速采集传输,然后通过地面图像处理,较好地提取出所需图像信息。

基于FPGA与USB3.0图像采集系统的设计

针对智能机器视觉领域图像采集系统要求高分辨率、高帧率、低功耗、低成本、应用灵活等特点,给出一种基于全局像元CMOS图像传感器ISG4006,应用FPGA与USB3.0等芯片的图像采集设计方案。实际测试结果表明,该方案能够快速、准确地采集并发送图像数据,并且可在PC机上实时显示处理,帧率较高,方案可靠,完全满足实际工程需求。

激光结构光视觉传感装置

一种激光结构光视觉传感装置，包括：摄像机，用于图像采集；激光器，产生激光结构光平面，所述的摄像机为2台，所述激光器产生的激光结构平面与2台摄像机的光轴形成的平面为30°～60°。本发明采用加装滤光透镜的2台CCD摄像机进行图像采集，位置和角度的差异可以使得2台CCD摄像机不会同时出现镜面反射，避免了图像的后续处理失败问题。

基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统研究

为了在鱼苗的饲养、运输和销售过程中对一定数量或批量的幼苗进行精确计数,提出了一种基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统。利用流体力学中伯努利原理(Bernoulli principle)设计了一个稳定流速的稳流水箱,使鱼苗和水一起以平稳恒定的速度流过过流计数箱体的拍摄区;使用电荷耦合元件(CCD)高速摄像头以与水流速度成比例的帧速采集图像,并传送给计算机进行图像处理;对图像进行阈值分割和目标提取后,计算出每帧图像中不重叠区域的幼苗数量,累加求得幼苗总量。结果表明,该系统计数的相对误差在15%以内,具有较高的精度。该研究不仅解决了目标粘连、连续计数和重复计数的问题,还可推广到虾苗、蟹苗等生物幼苗计数,具有通用性强、可行性好、推广范围大的特点。

基于虚拟仪器的计算机视觉技术在电度表校验中的应用

本文对计算机视觉技术的发展现状进行了研究和分析,介绍了虚拟仪器开发平台LabVIEW和图像处理软件IMAQVision5.0的特点,以及虚拟仪器技术在电度表校验系统中的应用。

基于单片机的对靶装置设计与试验

为了提高对靶喷雾技术中对靶准确性,采用OV7670模块采集目标的图像信息、STM32和51单片机作控制核心、三维丝杠为动作机构构建一种基于单片机的对靶装置。视觉系统用OV7670模块采集目标图像信息,采集的图像信息经过缓存芯片传送至STM32单片机,STM32单片机先将传送过的图像经过二值化处理再通过4邻域扫描确定目标图像的大小与图像坐标,并将坐标通过串口传送至51单片机,51单片机获得坐标信息通过动态定位算法获得三维丝杠步进电机所需脉冲数,从而控制三维丝杠动作实现对目标的精准对靶。试验结果表明:此对靶装置实现了对目标的采集、识别、分析、处理与对靶操作,对靶误差率在±10%以内。基于单片机的对靶装置将两个系统分开设计,再统一进行调试增加了系统的稳定性,将OV7670模块放置在动作机构上提高调试过程中的稳定性,减少了对靶误差率。

基于视觉传感的路障自收放控制方法实现

高速公路路障摆放与回收是高危作业,为减少公路上交通事故的发生,课题组设计并开发了基于Arduino和Pixy CMUcam5视觉传感器的路障自收放机器人系统,由移动机器人平台搭载手爪自由移动来实现路障的合理摆放与收回。通过移动平台上路障收放装置的合理设计,并通过网络控制接口与机器人平台上的图像采集与识别模块实现通信,将视觉传感器捕捉到的路障的三维空间位置信息传送给微处理器,控制移动机器人移动定位,手爪配合实现路障收放。该路障自收放系统具有很强的实用性,可实现路障摆放和回收无人操作。该设计可提高公路作业的安全性,有一定的推广意义。

基于机器视觉的电视机信号接口检测系统

随着工业化进程的高速发展,电视机已广泛应用到工业与民用的各个领域,因此大批量工业化的生产也促使电视机的检测效率需求急剧提升,同时对产品品质的要求也越来越高,传统的人工检测模式已不能适应电视机自动化生产和高品质的要求,因此设计了一种基于机器视觉的电视机信号接口检测系统,采用分布式主从架构,由信号发生装置配合一台主检室和多台分检室而构成,通过专业的高清工业相机快速采集噪声小、精度高的图像数据,再配合先进的图形算法与高性能工业控制器进行准确可靠地图像数据分析,识别信号接口的功能缺陷,实现电视机全自动检测,完全取代人工检测,满足电视机自动化生产的需求。

地面机器人多尺度道路感知方法研究

由于道路状态的差异化,采用统一的尺度标准对其进行感知会产生相对较大的误差。文中以地面机器人为研究对象,提出了一种多尺度道路感知方法。该方法以基于USB串行总线的便携式外置彩色图像采集盒——USB21A为视觉图像采集装置,在对称双目模式下,根据道路环境的实际光线条件及道路规格来调整传感器的拍摄角度和焦距,获取清晰的道路边界图像信息。在道路感知阶段,以对称双目视觉传感器采集到的RGB图像为基础,对其进行以道路边缘为核心的截取处理,并结合以视觉传感器为中心的坐标系中的道路边缘图像中的像素点位置信息,确定道路边缘信息。在测试结果中,地面机器人沿不同路段中心线行驶的偏移量始终稳定在0.1 m以内,最大值仅为0.08 m(弯道路段),其余路段的偏移量基本稳定在0.05 m以内。

基于TRIZ理论的油炸薯片中丙烯酰胺含量的测定

根据TRIZ创新理论,提出一种新的油炸薯片中丙烯酰胺含量的测定方法。计算机视觉系统中的图像采集装置每间隔1 min采集刚炸好薯片的双面图像,在Lab颜色空间中,用提出的图像滤波、分割和颜色测量算法从双面图像中提取目标薯片、测量整体薯片的颜色平均值,同时对相应薯片中的丙烯酰胺含量值做气相色谱-质谱法测定。对数据进行分析,发现薯片双面a平均值和其丙烯酰胺含量值之间有很强的相关性(R2=0.971),建立了两者之间的线性回归方程。利用所提出的方法测定市场上出售的10个不同品牌薯片的丙烯酰胺含量值,与标准化学方法测定值之间的最大相对误差仅为4.94%,说明该方法准确可行。

智能视频动态数据采集在计价器检定装置上的设计应用

一、引言 在传统计价器使用误差检定过程中,数据的采集主要是通过人工观察计价器里程窗口中跳变的里程数据,当里程数据到达检定点的瞬间按下系统采集键来实现数据的采集,这种方法在长时间检定过程中很容易造成视觉疲劳,并且很容易引入由人为延迟反应所带来的误差。本文主要针对该问题提出通过智能动态视频采集和模式识别技术,实现图像识别及数据的智能判断、采集功能。

ZXJ-160型综合巡检车

ZXJ-160型综合巡检车首次采用基于内燃电传动技术的160 km/h重型轨道车平台,采用机器视觉、激光传感、实时图像采集、图像智能识别和海量数据分析处理等先进技术,研究提出了工电供专业检测装置同步采集、数据共享、综合处理、关联分析、趋势预测、超限预警方法。

基于机器视觉的机械自动化检测系统设计

阐述基于机器视觉的机械自动化检测系统设计。在系统硬件方面设计了机械图像采集装置,利用相机和光源对机械图像进行采集。在系统软件方面,采用机器视觉技术对机械图像数据进行分析,提取机械故障特征,再通过计算机械误差与阈值比较,判定机械是否存在故障。