[发明专利]一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选方法及装置，该装置包括运送系统、拍照测重系统和分选系统；所述运送系统包括料槽和滑槽，所述拍照测重系统包括透光滑板、相机、相机支架、背光源和处理器，所述分选系统包括分拨器、分拨器驱动电机、分选箱体和传送带。本发明可以较为准确地估算鳗鱼重量，提高鳗鱼重量分级分选的工作效率，代替人工估重，减少劳动成本。

技术领域

本发明涉及鱼类分级分选装备领域，特别涉及一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选方法及装置。

背景技术

鳗鱼是一种外观类似长条蛇形的鱼类，无鳞，躯干部呈圆柱形，尾部稍扁平，粘液腺发达，体表光滑，一般产于咸淡水交界海域，与鲑鱼类似具有洄游特性。人工养殖鳗鱼的重量选级主要采用人工分选方式，将鳗鱼从饲养池内捞出，经过低温处理降低鳗鱼的活性，采用人工估算重量来对鳗鱼进行分级分选；但是，人工分选方法的准确率低、效率低，而且低温处理会影响鳗鱼的活性。目前鱼类重量分级分选自动装备的成本较高，一般利用运动称重原理，即称重装置将传送部件和称重对象一并称重，这种称重方式的精度低、干扰大，不适合活体鳗鱼，因为一方面活体鳗鱼的体型较长，在运动称重环节时姿态不可控，加大了称重装置面积；另一方面，活体鳗鱼的活性较强，通过称重装置时鳗鱼的自身运动也会影响称重准确性。因此，迫切需要研发一种适合活体鳗鱼特性的重量分级分选方法及装备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选方法及装置，能快速对鳗鱼测重并分级处理，准确率高、效率高，有效减少劳动成本，同时可以减少人工分选时对鱼体的二次损伤。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选装置，包括运送系统、拍照测重系统和分选系统；所述运送系统包括料槽1和滑槽2，料槽1的开口与滑槽2的上端同一水平固定连接，滑槽2的下端与透光滑板3固定连接；所述拍照测重系统包括透光滑板3、相机5、相机支架4、背光源6和处理器7，相机5固定在相机支架4上，相机5的镜头面向透光滑板3的上表面，背光源6位于透光滑板3的下方，相机5、背光源6分别通过导线与处理器7相连接，处理器7用于数据处理和人机交互；所述分选系统包括分拨器8、分拨器驱动电机20、分选箱体9和传送带10，传送带10的上表面与透光滑板3的上表面处于同一水平高度，分拨器驱动电机20固定安装在传送带10的支撑架上，分拨器8安装在分拨器驱动电机20上；每一个分拨器8的外侧对应一个分选箱体9，分选箱体9固定安装在传送带10的支撑架上。

背光源6包括透光防水板17、混光板18和LED阵列白光源19；LED阵列白光源19置于底层，工作时发光提供光源；混光板18置于LED阵列白光源19上方，将LED阵列白光源19发出的白光过滤混合为均匀白光；透光防水板17置于混光板18上方，起到防水绝缘作用。

一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选方法，是采用上述一种基于机器视觉的活体鳗鱼重量分级分选装置，包括下述步骤：

(1)将批量活体鳗鱼倒进料槽1中，人工操作使鳗鱼逐条通过滑槽2自由滑落，鳗鱼经过透光滑板3，触发相机5并抓取一帧静态图像，背光源6提供背光光源，减少由于自然光造成的反光和阴影而影响计算重量误差；

(2)活体鳗鱼静态图像传送至处理器7，处理器7对静态图像进行预处理，得到鳗鱼轮廓线图，根据鳗鱼面积/长度与重量数学模型估测出鳗鱼重量；

(3)处理器7内预先设定重量分级数量和范围，然后根据单条活体鳗鱼重量对应的级别和传送带10的速度，计算出该条鳗鱼到达每一个分拨器8前方的时间，通过时间参数方法控制每一个分拨器8动作，将传送带10上的鳗鱼拨到相应的分选箱体9内，完成鳗鱼重量分选分级。

所述鳗鱼面积/长度与重量数学模型，包括鳗鱼体前部面积与重量数学模型、鳗鱼体后部中线长度与重量数学模型，具体步骤如下：