[发明专利]群体孵化蛋成活性的视觉检测分级装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及蛋品加工分级技术领域，尤其涉及一种群体孵化蛋成活性的视觉检测分级装置及其方法。具体地说，本发明是利用机器视觉技术采集孵化蛋的图像，通过一系列的图像处理，根据孵化蛋的颜色特征来判断孵化蛋的成活性。

背景技术

孵化蛋的成活性直接影响到孵化率的高低，而且会影响到初生雏禽的质量及其日后的健康状况、生活能力和生产能力。孵化蛋的品质不仅与其简单的外部特征，如蛋形、蛋重和蛋的尺寸有关，而且孵化过程中孵化条件对种蛋的影响也十分重要。一般地，孵化率在较好的情况下可达到入孵蛋的85％，达到受精蛋的90％；在目前按孵化场中，最低要求入孵蛋的孵化率应该不低于65％，对于受精蛋而言，其孵化率应该在85％以上。而在实际生产过程中的孵化率，多数低于该水平，有的甚至低于65％（付友山，2004）；这将严重影响经济收入。不仅如此，孵化过程中出现的无精蛋、死胚蛋会滋生细菌污染孵化环境，从而严重影响周围正常的孵化蛋。一般地，种蛋在孵化过程中都要进行2-3次照蛋并剔除无精蛋和死胚蛋的工作。照蛋的过程就是孵化蛋的成活性检测和分选，目的是观察胚胎的发育情况，剔除无精蛋、死精蛋和死胚蛋，并以此作为调整孵化条件的依据，提高孵化率。因此，种蛋孵化成活性检测，是生产优良家禽的前提和经济效益的保障。

在实际孵化生产中头照、次照和末照三次照蛋过程中常遇到孵化蛋的胚胎的异常死亡现象，孵化早期（头照）胚胎的死亡率大约为入孵蛋的1%～3%，中期（次照）胚胎的死亡率大约为入孵蛋的5%，后期（末照）胚胎的死亡率大约为入孵蛋的5%，均属正常情况（郁志宏，2006）。若超过这些范围，则说明孵化条件存在问题。所以孵化早期、中期、后期孵化蛋成活性检测都同样重要，都不可忽视，实际上，中后期死胚蛋的剔除更为重要。都有利于调整和改善孵化箱的环境，更能提高孵化效率和孵化质量。

中国作为一个禽蛋大国，有着广阔的孵化市场；因此孵化蛋的成活性检测工作，必不可少。但是国内绝大多数孵化企业目前还采用人工照蛋的方法进行孵化蛋的成活性检测。这种方法难免受到多种主观、客观因素的影响，在一定程度上存在着检测指标片面、技术手段落后，效率低下，劳动力消耗大等问题，自然难以满足现代化生产的需求。近几年来，一些学者在这方面做出了许多探索性的研究，然而现有的研究对于整个孵化阶段的胚胎成活性的检测研究还不够系统，比如说仅涉及了早期或中期的孵化蛋胚胎成活性检测，尚未涉及到后期。且研究还只针对单枚孵化蛋在静态时的检测，还不能应用于生产实际。因此，研究适用于生产需要的完整孵化阶段的群体孵化蛋成活性在线检测及分选系统，设计一套现代化的加工装备，将是一项非常有意义的工作。

本发明就是解决了上述问题，使我们对孵化蛋的检测的研究从实验室转移到孵化场，应用于生产实践。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的局限，提供一种群体孵化蛋成活性的视觉检测分级装置及其方法。

本发明的目的是这样实现的：

将孵化蛋放入蛋盘上，蛋盘置于匀速运动的传送带上。利用蛋盘下方的灯光透射孵化蛋，动态采集孵化蛋内容物情况图像。通过图像采集卡传送到计算机，计算机进行一系列的图像处理，然后根据统计数据以及设定的相关参数建立自动识别模式，来判断孵化蛋的孵化情况。

在本发明中主要完成以下几项工作：

1、采集整盘孵化蛋的图像

当整盘孵化蛋运动至工业相机的正下方时，触发工业相机采集孵化蛋图像。

2、寻找合适算法，进行图像处理，提取特征参数

第一是单枚蛋的定位，由于每次拍摄时，相机和蛋盘的位置相对固定，每一幅图像中每个待测蛋的位置也相对固定；近似将每一枚看做圆形，找出每个位置中心的像素坐标即可确定每一枚蛋的位置；

第二是运动模糊图像的复原，孵化蛋蛋盘是在匀速直线运动形成模糊图像，影响图像的后期处理。本发明采用带有约束的最小二乘法复原图像；

第三是图像颜色特征参数的提取，通过对复原图像的颜色的r（红色）、g（绿色）、b（蓝色）、H（色调）、S（饱和度）、I（亮度）分量的提取，判断孵化蛋的孵化情况。

2、建立孵化蛋判别模型。

具体地说，本发明的技术方案如下：

一、群体孵化蛋成活性的视觉检测分级装置（简称装置）

本装置由孵化场标准蛋盘、蛋品机传送带、工业相机、计算机和光电传感器组成；孵化场标准蛋盘中包含孵化蛋、标准蛋盘和带橡胶圈的光源；

孵化场标准蛋盘中的孵化蛋竖直放在标准蛋盘的蛋孔上；带橡胶圈的光源位于孵化蛋的正下方，橡胶圈套住孵化蛋的下端使光源不漏光；