【摘要】：針對(duì)目前市場(chǎng)上珍珠分揀自動(dòng)化、智能化水平較低的問(wèn)題,本文在前期實(shí)現(xiàn)珍珠形狀分揀系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了基于視覺(jué)伺服的珍珠顏色智能分揀系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)部件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、珍珠顏色分類(lèi)的算法實(shí)現(xiàn)、機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別等。首先,為了減少珍珠表面的反光并保證珍珠顏色的一致性,本文設(shè)計(jì)了密封型的圖像獲取裝置,設(shè)計(jì)了反射光照明系統(tǒng);針對(duì)珍珠單顆控制上料機(jī)構(gòu)的缺乏,設(shè)計(jì)了窩眼外槽輪式的珍珠單顆控制上料機(jī)構(gòu);同時(shí),改進(jìn)了基于吹氣式的密封型珍珠多表面圖像獲取裝置以及立體式可實(shí)現(xiàn)珍珠大小分級(jí)的分類(lèi)容器。其次,在珍珠顏色分類(lèi)時(shí),本文根據(jù)圖像的特性研究了相應(yīng)的圖像預(yù)處理方法,利用連通區(qū)域面積刪除和閾值分割,實(shí)現(xiàn)珍珠目標(biāo)準(zhǔn)確提取;同時(shí),在L*a*b顏色空間中,采用三通道顏色均值,設(shè)計(jì)GA-SVM分類(lèi)器進(jìn)行珍珠顏色分類(lèi)。最后,本文將工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)伺服系統(tǒng)應(yīng)用到珍珠分揀行業(yè),深入研究了相機(jī)標(biāo)定、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換及人眼標(biāo)定等,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人對(duì)分揀目標(biāo)的位置識(shí)別。本文根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將珍珠顏色劃分為五個(gè)色系,通過(guò)多種珍珠顏色識(shí)別方法的對(duì)比試驗(yàn),將珍珠顏色分類(lèi)準(zhǔn)確率從74.21%提高到98.42%,并配合機(jī)械臂的高速運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)珍珠高效率的抓取分揀。
【圖文】：

外也不像中國(guó)將其作為一味藥材使用，因此需求量也較珠行業(yè)仍停留在人工分級(jí)階段，但關(guān)于利用機(jī)器視覺(jué)紀(jì)出現(xiàn)并相繼有高校及企業(yè)加入研究。2003 年，中國(guó)究了珍珠的自動(dòng)化分級(jí)，設(shè)計(jì)了分級(jí)機(jī)構(gòu)，如圖 1.1 所珠旋轉(zhuǎn)從而獲取圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理后輸出分類(lèi)信號(hào)珍珠下落，同時(shí)打開(kāi)位于下部的分檢機(jī)構(gòu)中間葉片及進(jìn)容器中。在圖像算法上，使用迭代法對(duì)灰度圖像進(jìn)行最操作來(lái)分割背景，其中顏色分類(lèi)，使用 HIS 顏色空間的。同年，廖義奎[15]等人主要是研究珍珠分割算法，，分析特征的彩色圖像特征變換法。次年，又設(shè)計(jì)了珍珠自動(dòng)帶孔的轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)，將進(jìn)料箱中的珍珠一顆一顆提取到過(guò)傳輸軸把傳輸托盤(pán)運(yùn)送到相應(yīng)等級(jí)的輸出槽上方，入相應(yīng)的斜槽中。這些早期的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)珍珠自動(dòng)分

圖 1.2 珍珠自動(dòng)分離機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure 1.2 Structure of the pearl automatic separator control system009 年，天津大學(xué)的曾江云[17]、桑勝光[18]等人設(shè)計(jì)了穹頂型效均勻光照，其中曾江云主要研究形狀檢測(cè)，而桑勝光負(fù)法。浙江工業(yè)大學(xué)的龐章炯[19]等人設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)用高角度照明方式，平衡珍珠反光及光照不均勻的問(wèn)題。用色度直方圖局部分布進(jìn)行閾值劃分分類(lèi)，簡(jiǎn)單分為白色四類(lèi)。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TP242;TS933.23

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本文編號(hào)：2696708