一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置的制作方法

1.本发明涉及蚕茧检测与筛选领域，具体涉及一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置。


背景技术：

2.蚕茧是指桑蚕的茧，茧层可以缫丝，茧衣及缫制后的废丝可作丝棉和绢纺原料，作为缫丝行业重要的原材料，蚕茧的质量好坏直接决定了缫丝产品品质的高低。随着工业化技术的不断提升，传统的蚕茧检测与筛选技术已经不能满足现代化蚕茧领域的需求。传统的人工对于方格簇蚕茧的筛选存在工作时间长、效率低，筛选过程存在很大的偶然性等缺点，已经逐渐淡出视野。伴随着计算机图像处理技术的不断发展，机器视觉检测装置被应用在越来越多的工业领域，其中也包括蚕茧质量检测领域，经过计算机图像处理技术可以很方便地检测并筛选出不达标的蚕茧，例如，双宫茧、口茧、畸形茧、特小茧等。而现有的对于蚕茧质量检测的装置往往不涉及方格簇的检测，还需要把蚕茧从方格簇上取下，存在工序繁琐且耗时等缺点，所以设计一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，能够实现对蚕茧的批量检测，极大提高对于蚕茧质量检测的效率，减少人力物力的消耗，满足蚕茧检测市场的需求。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有市场对于蚕茧检测与筛选效率低下问题，提供了一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，对于不符合规定蚕茧图像的个别蚕茧，实行集中的筛选、分拣、归纳。
4.一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，技术实现方案如下：机架底部安装有万向轮；机架底部，万向轮中间区域放置有蚕茧收纳箱；机架的工作平台中部置有内嵌式矩形槽口；机架的工作平台一侧连接可拆卸弧形板，另一侧连接可拆卸矩形板；内嵌式矩形槽口的上方对应可拆卸弧形板的一侧安装有第一支撑架，对应可拆卸矩形板的一侧安装有第二支撑架；第一支撑架与第二支撑架的中间连接有水平连接杆；水平连接杆的中部区域安装有显示屏；显示屏的下方，水平连接杆的中部区域安装有摄像；第一支撑架的上方拐角处安装有第一led灯组及第二led灯组；第二支撑架的上方拐角处安装有第三led灯组及第四led灯组；机架工作平台，靠近可拆卸矩形板的一侧背面安装有高压吹气机。
5.如权利要求书1所述的一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，其特征在于，所述机架1工作平台的一侧连接可拆卸弧形板2，所述可拆卸弧形板一侧对应方格簇进料口，另一侧连接可拆卸矩形板6，所述可拆卸矩形板一侧对应方格簇出料口。方格簇从进料口进入，把
方格簇放置在内嵌式矩形槽口上方等待检测筛选，之后从可拆卸矩形板一侧出去。
6.如权利要求1所述的一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，其特征在于，所述内嵌式矩形槽口7为斜坡式槽口，所述内嵌式矩形槽口上方矩形面积大于槽口下方矩形面积，内嵌式矩形槽口上方矩形面积对应方格簇蚕茧区域面积，所述内嵌式矩形槽口下方放置有蚕茧收纳箱（8），收集方格簇中不合格的蚕茧。利用吹气嘴12将不合格蚕茧四周粘连方格簇的残丝吹断，使蚕茧落入下方蚕茧收纳箱8中。
7.如权利要求书1所述的一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，其特征在于，所述第一支撑架3对应的第一led灯组16和第二led灯组17与第二支撑架4所对应的第三led灯组18和第四led灯组19对所照射区域，该区域通过自由曲面透镜，且四个灯具的光相互叠加后在目标区域形成了一个均匀照度，实现对方格簇蚕茧均匀一致照明，排除外界光照对拍摄图像的影响。
8.如权利要求书1所述的一种对方格簇蚕茧的检测与筛选装置，其特征在于，所述显示屏14及摄像头15连接有电脑端，电脑对所述摄像头采集方格簇图像进行图像处理，输出到所述显示屏，得到经过处理后的蚕茧图像。具体实现为方格簇放置槽口正下方时，摄像头捕捉方格簇图像，对图像进行预处理。图像预处理包括灰度化、二值化、图像的几何变换、图像的降噪和图像的增强等。
9.如权利要求书1所述的一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，其特征在于，所述高压吹气机9连接有输气软管，所述输气软管10连接有手柄11，所述手柄安装有按压式开关13，所述手柄前端连接有吹气嘴12，对方格簇中不合格蚕茧进行筛选操作。根据计算机返回在显示屏上的图像，按压开关以打开高压吹气机，高压气体经输气软管在吹气嘴输出，握住手柄，使吹气嘴对准方格簇中不合格蚕茧，将其四周粘连方格簇的残丝吹断，使蚕茧落入下方蚕茧收纳箱中。
10.本发明的具体工作过程是：一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，结合机器视觉技术、计算机技术、图像处理技术，对方格簇蚕茧实现质量检测与筛选功能。方格簇蚕茧从工作平台可拆卸弧形板一侧被放置到内嵌式矩形槽口正上方，此时摄像头开始捕捉方格簇图像，图像被传输至电脑端进行图像处理。图像处理模块主要涉及图像去噪、图像的增强与复原等。根据处理后的图像进行颜色特征提取，将原属rgb颜色空间的图像转换成hsv颜色空间，提取hsv分量，判定待检测蚕茧图像的颜色，可以检测出黄茧等颜色不良茧。根据处理后的图像的形状进行判断，对蚕茧图像中感兴趣区域进行可容许范围内的椭圆拟合操作，以检测出畸形茧、特小茧等形状不良茧。对于检测出的不良茧，可以根据显示屏输出图像进行实时的观察，找到不良茧所在方格簇中的具体位置，然后利用吹气嘴将不良茧粘连方格簇四周的残丝进行吹断操作，使其从方格簇中被筛选出，落入蚕茧收纳箱中集中存储。处理完一个方格簇后，从工作平台另一侧运走，再进行下一个方格簇的检测筛选，如此反复操作。
11.本发明对比其他现有蚕茧检测与筛选技术的突出特点体现在：本发明检测与筛选的对象是方格簇中蚕茧，并非单个蚕茧逐个进行，不但在蚕茧检测与筛选的过程中减少了人力物力，提高了蚕茧检测与筛选的效率，而且减少了从方格簇上逐个取蚕茧操作，减少了流程步骤，简化了蚕茧检测与筛选过程。
附图说明
12.图1为本发明整体结构示意图。
13.图2为本发明正视图。
14.图3为本发明俯视图。
15.图4为本发明右视图。
具体实施方式
16.下面将针对各附图，并结合具体实例对本发明进行详细地说明：图1，一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，包括机架、固定装置、照明装置、检测装置、筛选装置、收纳装置；所述机架包括机架1、万向轮20、内嵌式矩形槽口7、可拆卸弧形板2、可拆卸矩形板6；所述固定装置包括第一支撑架3、第二支撑架4、水平连接杆5、；所述照明装置包括第一led照明灯组16、第二led照明灯组17、第三led照明灯组18、第四led照明灯组19、led照明灯组开关；所述检测装置包括摄像头15、显示屏14；所述筛选装置包括高压吹气机9、输气软管10、手柄11、吹气嘴12、按压式手柄开关13、软管加持装置23、电源连接线21；所述收纳装置包括蚕茧收纳箱8。一种对方格簇蚕茧检测与筛选装置，其中可拆卸弧形板与可拆卸矩形板可根据实际的操作环境及时间选择拆卸与否。保证蚕茧收纳箱较大的空间容量，满足方格簇蚕茧检测与筛选装置较长的工作时长。
17.方格簇蚕茧检测与筛选装置中的固定装置与照明装置是根据标准方格簇尺寸事先固定好的，四组led灯组照明装置选用相同的led照明灯组，相当于把内嵌式矩形槽口连接对边中点分为大小均匀的四个区域，每一组led灯组照明装置照射最近邻的一个区域。整体区域通过自由曲面透镜，且四个灯具的光叠加后在目标区域形成了一个均匀照度，确保摄像头拍摄的方格簇蚕茧图像不受光照的影响。
18.方格簇蚕茧检测与筛选装置中检测装置包括摄像头和显示屏。方格簇从机架可拆卸弧形板一侧被放置到内嵌式矩形槽口的正上方，此时电脑端控制摄像头对方格簇蚕茧进行拍摄图像，将拍摄图像传入到外置电脑端，电脑端接收到方格簇蚕茧图像对其进行图像处理。电脑端处理蚕茧图像主要针对的是蚕茧中的颜色不良茧，例如黄茧（尿黄、夹黄等）、霉茧，形状不良茧（双宫茧、口茧、畸形茧、特小茧等）。第一步对蚕茧图像进行灰度变换，处理后的蚕茧图像更加清晰，弱化了其他区域块，突出体现蚕茧区域。下面利用ostu法对图像进行二值化处理：首先对灰度图像进行高斯滤波，尽量降低或消除噪声的影响。二是确定一个最佳的阈值，对蚕茧图像灰度值中大于阈值的设定为255，小于灰度值阈值的设定为0。二值化处理后，图像的背景变为黑白两色，蚕茧与背景分离，缺陷展现的更加明显。对二值化图像进行多次腐蚀将方格簇与蚕茧粘连部分分开。腐蚀后二值化图像像素值为255的像素点标记为若干个连通域，并把这些连通域作为目标连通域。
19.对每个目标区域的像素数量进行统计，作为该区域的面积特征依据；目标区域中正常蚕茧的区域面积有一个动态范围，即极小值s1与极大值s2。如果目标区域的面积s大于s2，则可以将此目标区域看做是双宫茧的目标区域。目标区域的面积s小于s1，可以将此目标区域看做是特小茧的目标区域。根据二值化图像，蚕茧外轮廓不属于椭圆的可变化范围内的，即蚕茧椭圆外轮廓存在较明显的缺口，就可以辨别为畸形茧。对于黄茧、霉茧、烂茧等蚕茧可以很容易从二值化图像中分辨，二维图像中，外轮廓包含蚕茧内部区域存在灰度值
为0的区域，使蚕茧感兴趣区域出现不连续现象。
20.电脑端返回处理后的图像到显示屏上，根据返回的处理后图像，依照标准蚕茧处理的图像，可以很容易的分辨出不合格茧。四是通过显示屏确定不合格茧的位置信息，利用高压吹气机将其收纳到蚕茧收纳箱中。具体实现方法是手持手柄，将吹气嘴对准方格簇中不合格蚕茧，按下手柄开关，循环一周去除蚕茧粘连方格簇四周的残丝，使蚕茧完全脱落，经内嵌式矩形槽口落入蚕茧收纳箱中。
21.一组方格簇蚕茧经过检测与筛选后，经过工作平台从可拆卸矩形板一侧输出，此时另一侧又可以进行下一方格簇的检测与筛选，重复上述过程。本方格簇蚕茧检测与筛选装置可以很好地实现对方格簇蚕茧的检测与筛选工作，结合现有的计算机图像处理技术有效地提高了蚕茧检测的效率，使得蚕茧检测与筛选变得流程化、简单化、高效化。
22.本发明的保护范围不限于上述所述结构和实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何修改，凡是在本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。