一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置及方法与流程

1.本发明涉及食品加工的技术领域，具体是涉及一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置及方法。

背景技术：

2.燕窝是由雨燕科金丝燕及同属类的唾液或者绒羽等混唾液凝结而成的巢窝。燕窝按其来源可分为屋燕和洞燕，屋燕产自人类搭建的引燕窝，洞燕产自岛屿或海边的洞穴内。燕窝的产地主要包括我国南海诸岛及东南亚国家，如马来西亚、印度尼西亚、泰国和越南等。早在明朝时期，燕窝已成为属国进贡朝廷的贡品。
3.燕窝中所含氨基酸种类丰富，蛋白质和唾液酸含量高，具有益气化痰、滋肾养肺等功效。现代医学研究表明，燕窝还具有抗病毒、增强免疫力、促进细胞分裂等功效，常用于孕妇及中老年虚弱患者人。
4.目前市面上在售产品包括干燕窝和即食燕窝。即食燕窝是指以罐头工艺加工生产，将符合要求的燕窝原料经处理、调配、灌装、密封、蒸煮、杀菌、冷却、检验、包装出厂，达到商业无菌要求，在常温下能够长期保存的燕窝食品，携带方便、开瓶即食。随着燕窝的营养价值逐渐被认知，市场上燕窝产品品类也越来越多，从传统单一的纯滋补类到包装规格包装样式的多变，再到产品形式的升级，在燕窝新品的一步步演变中，燕窝行业逐渐发展壮大。
5.燕窝杂质挑拣是即食燕窝产品生产过程中必不可少的一道工序。燕窝原料的干净度，直接影响生产过程燕窝的挑拣效率以及即食燕窝的成品品质。燕窝原料的杂质来源主要有：第一，燕窝原料本身带入，如燕毛、黑点、白块、蛋膜、蛋壳等；第二，外来污染导致的，如细线、塑料丝、木屑、纸屑、沙子。
6.目前燕窝杂质主要采用人工挑拣的方式，人工挑拣的过程如图1所示：白盘挑拣
→
镊子除杂
→
黑盘挑拣
→
镊子除杂
→
质检，这种方式存在以下问题：
7.1)检测杂质工作需要使用大量劳动力，导致生产成本居高不下；长时间的目视挑拣，急剧增加人员的疲劳度，存在缺陷漏检风险，影响产品质量稳定性；
8.2)人工挑拣受主观原因影响，存在判断标准不统一，导致产品干净度质量参差不齐；人工挑拣杂质极大地限制即食燕窝产能进一步提升，因此，如何提高挑拣效率成为众多生产企业亟待解决的问题。

技术实现要素：

9.为解决上述问题，本发明提供了一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，替代人工进行原料的杂质挑拣，解决人工挑拣效率低下等问题。
10.本发明是这样实现的：一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，包括：
11.支撑架，所述支撑架包括上固定板、中固定板及下固定板，所述中固定板的两端分别与上固定板及下固定板连接；所述上固定板上设有通光孔，所述下固定板的下方设有待
检口；
12.照明光源，所述照明光源安装于通光孔上，且所述照明光源的中部设有镂空区域；
13.图像采集器，所述图像采集器安装于镂空区域的正上方；
14.挑检模具，所述挑检模具放置于待检口上，且所述挑检模具安装于镂空区域的正下方；
15.操作模块，所述操作模块安装于下固定板的前端；
16.机械臂，所述机械臂的下端部安装于下固定板上；
17.挑拣刀头，所述挑拣刀头设置于机械臂的上端部；工作时，通过控制所述机械臂带动挑拣刀头至挑检模具对杂质进行挑检；
18.真空泵；
19.废品箱，所述废品箱的一端通过第一管道连接于真空泵，另一端通过第二管道连接至挑拣刀头；通过所述真空泵将由挑拣刀头切断后的杂质从第二管道回收至废品箱；
20.及电气控制箱，所述电气控制箱分别与图像采集器、照明光源、操作模块、机械臂和真空泵连接。
21.进一步的，还包括：压力传感器，所述压力传感器设置于挑拣刀头上，且压力传感器与电气控制箱连接。
22.进一步的，还包括：供水箱，所述下固定板上设置有吸水口，所述供水箱通过进水管道连通至吸水口；清理所述第二管道时，将所述第二管道移动至吸水口，通过真空泵将水由所述第二管道引入废品箱；
23.所述供水箱包括箱体和与所述箱体匹配的盖子，所述盖子上设有密封孔，所述箱体的内侧壁上设置有阀芯，所述阀芯通过阀杆连接有与所述密封孔相匹配的浮球，当水位达到设定位置时,所述浮球带动阀杆上的阀芯密封住盖子的密封孔。
24.进一步的，还包括刀头清理针和气压传感器，所述清理针设置于所述下固定板上，所述气压传感器安装于第一管道内，且与电气控制器连接。
25.进一步的，所述电气控制箱包括输入电源、plc控制器及io控制模块、空气开关盒和复位指示灯，所述plc控制器分别与输入电源、io控制模块、空气开关盒、复位指示灯、图像采集器、照明光源、操作模块、机械臂、真空泵、压力传感器及气压传感器连接；
26.所述下固定板的两端设置有围挡，所述待检口的四周设置有复数个排水孔，所述图像采集器为工业相机，所述操作模块为按键开关。
27.进一步的，所述挑检模具为干挑模具或湿挑模具，所述干挑模具包括安置板、连接柱及支撑座，所述安置板通过连接柱与支撑座连接，所述安置板为聚丙烯板，所述支撑座为球状的实心橡胶座，所述支撑座用于放置待检的干燕窝燕盏；所述湿挑模具包括安放板，所述安放板为聚丙烯板，用于放置待检的湿燕窝物料。
28.为解决上述问题，本发明还提供了一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，替代人工进行原料的杂质挑拣，解决人工挑拣效率低下等问题。
29.本发明是这样实现的：一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，所述燕窝自动精挑方法需提供上所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，该方法包括：
30.步骤1、根据待检燕窝物料的品种选定挑检模具，将选定的所述挑检模具放置在待检口，再将燕窝物料放置在所述挑检模具上；并在所述机械臂前端安装与选定的所述挑检
模具相匹配的挑拣刀头；
31.步骤2、根据所述图像采集器的镜头视野范围将待检燕窝物料划分成复数个面积相等的检测区域；
32.步骤3、开启所述照明光源进行照明，选取一个检测区域，所述图像采集器的镜头通过镂空区域采集该检测区域的彩图像，并将该彩图像传输给电气控制箱；
33.步骤4、所述电气控制箱接收彩图像后，将彩图像转换成灰度图像；
34.步骤5、对得到的灰度图像做滤波和增强处理后，得到对应的灰度值并发送给所述电气控制箱；
35.步骤6、所述电气控制箱通过对比灰度值与设定值对杂质情况进行判定，若灰度值不超过设定值，则判定该检测区域的像素点正常，将该检测区域不存在杂质，返回步骤3选取下一个检测区域进行处理；若灰度值超过设定值，则判定该检测区域的像素点为杂质，进入步骤7；
36.步骤7、所述电气控制箱获取该杂质所在的坐标位置，并通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头移动至杂质所在的坐标位置；
37.步骤8、所述挑拣刀头下降后将杂质切断，并将杂质通过所述真空泵负压吸出至废品箱；选取下一个检测区域重复步骤3-8，直到完成所有检测区域内杂质的清除。
38.进一步的，所述燕窝自动精挑方法还需提供压力传感器，所述压力传感器设置于挑拣刀头上，且压力传感器与电气控制箱连接；该方法包括：
39.步骤9、所述压力传感器实时发送压力值给电气控制箱，所述电气控制箱根据压力值对挑检模具是否损伤进行判定，若压力值不超过设定值，则说明不造成损伤，不进行处理；若压力值超过设定值，则说明造成损伤，，所述电气控制箱通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头向上运行。
40.进一步的，所述燕窝自动精挑方法还需提供供水箱，所述下固定板上设置有吸水口，所述供水箱通过进水管道连通至吸水口；该方法包括：
41.步骤10、当所述第二管道存在堵塞时，将所述第二管道移动至吸水口，通过真空泵将水由所述第二管道引入废品箱。
42.进一步的，所述燕窝自动精挑方法还需提供刀头清理针和气压传感器，所述清理针设置于所述下固定板上，所述气压传感器安装于第一管道内，且与电气控制器连接；该方法包括：
43.步骤11、所述气压传感器实时发送气压值给电气控制箱，所述电气控制箱根据气压值对挑拣刀头是否堵塞进行判定，若气压值不超过设定值，则说明挑拣刀头不堵塞，不进行处理；若气压值超过设定值，则说明挑拣刀头堵塞，所述电气控制箱通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头向上运行至刀头清理针进行清理；步骤9、步骤10和步骤11之间没有先后顺序。
44.本发明的有益效果是：
45.1、通过此装置可提升燕窝原料的处理效率，部分或完全替代人工，节约人力成本；
46.2、通过此装置可选择干挑模式或湿挑模式，满足干燕窝生产线和即食燕窝生产线不同的挑拣要求；
47.3、通过机械臂的压力传感器监控，有效控制机械臂的运动轨迹，最大程度地保护
燕窝原料条状不受破坏，可以有效提高成品的品质；
48.4、通过视觉系统与机械手协同动作，可以引导精确除去物料中的杂质。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
50.图1为现有技术中人工挑拣的过程示意图。
51.图2为本发明实施例提供的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置的结构示意图。
52.图3为为本发明实施例中图像采集器、照明光源和挑检模具的光路示意图。
53.图4为本发明实施例的进水管道、第一管道和第二管道的连通示意图。
54.图5为本发明实施例的供水箱的结构示意图。
55.图6本发明实施例的干挑模具的结构示意图。
56.图7为本发明实施例的湿挑模具的结构示意图。
57.图8为本发明实施例的干挑刀头的结构示意图。
58.图9为本发明实施例的湿挑刀头的结构示意图。
59.图10为本发明的电气控制箱的线路连接示意图。
60.图11为本发明实施例提供的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法的流程图。
61.图中附图标识为：
62.1-支撑架，1a-上固定板,1b-中固定板,1c-下固定板,1d-通光孔，1e-待检口，2-图像采集器，21-镜头，3-挑检模具，3a-干挑模具，3b-湿挑模具，31-安置板，32-连接柱，33-支撑座，34-安放板，4-操作模块，5-机械臂，6-挑拣刀头，6a-干挑刀头，6b-湿挑刀头，61-凹槽，62-弹簧，63-圆环，7-真空泵，8-废品箱，81-第一管道，82-第二管道，9-电气控制箱，91-输入电源，92-plc控制器，93-io控制模块，94-空气开关盒，95-复位指示灯，10-压力传感器，11-供水箱，111-吸水口，112-进水管道，113-箱体，114-盖子；115-密封孔，116-阀芯，117-阀杆，118-浮球，12-刀头清理针，13-气压传感器，14-照明光源，141-镂空区域。
具体实施方式
63.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
64.如图2-10所示，本实施例中的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，包括：
65.支撑架1，所述支撑架1包括上固定板1a、中固定板1b及下固定板1c，所述中固定板
1b的两端分别与上固定板1a及下固定板1c连接，形成u字形结构，方便安装；所述上固定板1a上设有通光孔1d，所述下固定板1c的下方设有待检口1e；所述支撑架1是用于支撑和安置其他配件；所述待检口1e：在下固定板1c划出一块方形区域，用来放置挑拣模具3；
66.照明光源14，所述照明光源14安装于通光孔1d上，所述照明光源14为led环形光源，可为待检区域提供明亮的光照环境；且所述照明光源14的中部设有镂空区域141；
67.图像采集器2，所述图像采集器2的镜头21安装于镂空区域141的正上方，所述图像采集器2为工业相机，用于拍摄挑拣模具3上的燕窝物料并采集信息；工业相机：由工业相机的镜头21拍摄待检区域的图像，传送到视觉识别系统；
68.挑检模具3，所述挑检模具3放置于待检口1e上，且所述挑检模具3安装于镂空区域141的正下方，即所述图像采集器2的镜头21、镂空区域141及挑检模具3位于竖直线上；所述挑检模具3用于放置燕窝物料；如图3所示，由照明光源14向挑检模具3上的被测燕窝物料发出光，光再从被测燕窝物料反射回镜头21，由工业相机的镜头21接收并拍摄；
69.本实施例中，所述挑检模具3为干挑模具3a或湿挑模具3b，所述干挑模具3a包括安置板31、连接柱32及支撑座33，所述安置板31通过连接柱32与支撑座33连接，所述安置板31为聚丙烯板，所述支撑座33为球状的实心橡胶座，所述支撑座33用于放置待检的干燕窝燕盏；所述湿挑模具3b包括安放板34，所述安放板34为聚丙烯板，用于放置待检的湿燕窝物料；
70.操作模块4，所述操作模块4安装于下固定板1c的前端；所述操作模块4为按键开关，按键设计更方便操作；操作按钮：包括真空泵7启闭，挑拣刀头6清理，第二管道82清理，复位，启动，暂停，以及急停等实体按钮；所有功能在触摸屏幕均可实现，此处实体按键开关可以增加操作的便利性；
71.机械臂5，所述机械臂5的下端部安装于下固定板1c上；所述机械臂5为电气驱动式机械臂，由电气控制箱1驱动机械臂，模仿人手和臂的动作功能，末端装载对应挑拣刀头6，可配合不同的挑拣模式；
72.挑拣刀头6，所述挑拣刀头6设置于机械臂5的上端部；工作时，通过控制所述机械臂5带动挑拣刀头6至挑检模具3对燕窝物料上的杂质进行挑检；所述挑拣刀头6为干挑刀头6a或湿挑刀头6b，所述干挑刀头6a采用旋转刀头，其直径为0.5-2.5mm，具有螺旋凹槽61，通过高速旋转和真空的方式，从干燕窝上除去杂质；所述湿挑刀头6b为圆柱形刀头，其直径为1-3mm，由金属材质的同心异径管做成，所述湿挑刀头的外壁套有弹簧62，所述湿挑刀头6b的底部具有圆环63，用来压住湿物料；根据不同的工作模式，使用不同的两种刀头；
73.真空泵7，用于建立真空系统，形成负压来移除杂质；通过真空把杂质吸走；
74.废品箱8，所述废品箱8的一端通过第一管道81连接于真空泵7，另一端通过第二管道82连接至挑拣刀头6；通过所述真空泵7将由挑拣刀头6切断后的燕窝物料杂质从第二管道82回收至废品箱8；所述废品箱8用于收集挑拣出来的杂质；
75.及电气控制箱9，所述电气控制箱9分别与图像采集器2、照明光源14、操作模块4、机械臂5和真空泵7连接，用于将控制电路装载在电气控制箱9(包含可触控屏幕的一体机)内，可实现实时画面显示，以及工业相机曝光参数、电机运动参数、识别剔废精度等参数的设定。设备工作分为干料挑拣和湿料挑拣两种模式。所述电气控制箱9包括输入电源91、plc控制器92及io控制模块93、空气开关盒94和复位指示灯95，所述plc控制器92及io控制模块
93安装于电气控制箱9内，所述空气开关盒94安装于电气控制箱9外部，所述复位指示灯95设于电气控制箱9侧面；所述plc控制器92用于接收图像采集器2上传的图像信息并处理，通过图像算法的转换，将彩图像转化成黑白图像，根据设定的黑点值和灰度值，将杂质标识出来；
76.所述plc控制器92分别与输入电源91(220v)、io控制模块93、空气开关盒94、复位指示灯95、图像采集器2、照明光源14、操作模块4、机械臂5及真空泵7连接，当设备复位完成后，复位指示灯95亮起。
77.在本方案中，还包括：压力传感器10，所述压力传感器10设置于挑拣刀头6上，且压力传感器10与电气控制箱9中的plc控制器92连接；所述压力传感器10：用于感应挑拣刀头6与接触面的压力，避免由于挑拣刀头6损伤挑拣模具3，导致缺陷的识别精度下降。当压力超过设定值时，plc控制器92即发送信号给机械臂5，控制挑拣刀头6向上运行。通过这种设置，可以在挑拣过程中最大程度地保护原始的条状。
78.在本方案中，还包括：供水箱11，所述下固定板1c上设置有吸水口111，所述供水箱11通过进水管道112连通至吸水口1f；清理所述第二管道时，将所述第二管道82移动至吸水口111，通过真空泵7将水由所述第二管道82引入废品箱8；所述吸水口111：使用进水管道112将水从供水箱11引至此处，当挑拣一定次数后，第二管道82容易堵塞，控制机械臂5将固定在挑拣刀头6上的第二管道82的端口移动到此处，通过真空泵7的真空把水吸入第二管道82中，将第二管道82中的杂质一齐带到废品箱中，能更好地疏通第二管道82，便于除杂。
79.其中，所述供水箱11包括箱体113和与所述箱体113匹配的盖子113，所述盖子113上设有密封孔115，所述箱体113的内侧壁上设置有阀芯116，所述阀芯116通过阀杆117连接有与所述密封孔115相匹配的浮球118，当水位达到设定位置时,所述浮球118带动阀杆117上的阀芯116密封住盖子113的密封孔115，达到自动关闭供水箱11进水的目的，避免水源的浪费。
80.在本方案中，还包括刀头清理针12和气压传感器13，所述清理针12设置于所述下固定板1c上，所述气压传感器13安装于第一管道81内，且与电气控制器9中的plc控制器92连接；所述刀头清理针12：选中刀头清理的功能后，挑拣刀头6会移动到此处上下运动，对挑拣刀头6进行疏通。当第一管道81的负压超过设定值时，判定为挑拣刀头6堵塞。plc控制器92下令将挑拣刀头6移动至刀头清理针12处，上下快速运动，疏通挑拣刀头6，直至管路气压恢复正常，完成自动清理挑拣刀头6的目的，方便切割杂质。
81.在本方案中，所述下固定板1c的两端设置有围挡13，防止挑拣过程中的水迹滴落，保持设备的整洁。
82.在本方案中，所述待检口1e的四周设置有复数个排水孔(未图示)，挑拣刀头6在吸水过程以及挑拣湿料的过程中，可能会产生一些水迹，可以通过该排水孔将多余的水分及时排出。
83.如图11所示，本发明的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，所述燕窝自动精挑方法需提供上所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，该方法包括：
84.步骤1、根据待检燕窝物料的品种选定挑检模具3(干挑模具3a或湿挑模具3b)，将选定的所述挑检模具3放置在待检口1e，再将待检燕窝物料放置在所述挑检模具3上；并在所述机械臂5前端安装与选定的所述挑检模具3相匹配的挑拣刀头6(干挑刀头6a或湿挑刀
头6b)；根据燕窝的不同品种进行选择，采用两种挑检模具3和挑拣刀头6，可以适用于市面上的所有燕窝物料，方便检测和除杂；
85.步骤2、根据所述图像采集器2的镜头视野范围将待检燕窝物料划分成复数个面积相等的检测区域；
86.在本实施例中，由于待检燕窝物料表面大于镜头视野范围，即镜头视野覆盖不到整个待检燕窝物料表面，镜头无法一次性拍下待检燕窝物料的整个画面，所以需要将待检燕窝物料划分成复数个位于镜头视野范围内且等面积的检测区域，以保证每个检测区域都能被镜头拍到；所有检测区域的面积叠加起来要求大于待检燕窝物料面积，也就是说，不要求每个检测区域的边界是精确贴合，每个检测区域中有可能存在重合部分，这样就能降低拍摄的难度并保证待检燕窝物料的每个位置都能检测到；
87.步骤3、开启所述照明光源14进行照明，选取一个检测区域，所述图像采集器2的镜头21通过镂空区域141采集该检测区域的彩图像，并将该彩图像传输给电气控制箱9；
88.在本实施例中，所述照明光源14与电气控制箱9的plc控制器92连接，在开始检测时，plc控制器92控制照明光源14自动开启，并保持常亮状态，为检测区域提供持续的光源；
89.步骤4、所述电气控制箱9接收彩图像后，将彩图像转换成灰度图像；
90.在本实施例中，彩图像是通过电气控制箱9的plc控制器92进行接收的，彩图像转换成灰度图像是使用rgb2gray()函数实现的，这样的好处是使后续的图像的计算量变得少一些，为之后的图像分割、图像识别和图像分析等操作做准备；
91.步骤5、对得到的灰度图像做滤波和增强处理后，得到对应的灰度值并发送给所述电气控制箱9(本实施例中是发送给电气控制箱9的plc控制器92)；
92.在本实施例中，灰图像的滤波处理方式是：通过合适的阈值将不同灰度的目标区域和背景区域进行区分，从而产生对应的二值化图像，得到对应的灰度值；也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果；
93.灰图像的增强处理方式是：采用对比增强法，通过修改灰图像每一像素的灰度，实现图像灰度的动态范围改变，采用matlab的imadjust函数调节灰图像的亮度；
94.步骤6、所述电气控制箱9(本实施例中是发送给电气控制箱9的plc控制器92)通过对比灰度值与设定值对杂质情况进行判定，若灰度值不超过设定值，则判定该检测区域的像素点正常，将该检测区域不存在杂质，返回步骤3选取下一个检测区域进行处理；若灰度值超过设定值，则判定该检测区域的像素点为杂质，进入步骤7；
95.步骤7、所述电气控制箱9(本实施例中是发送给电气控制箱9的plc控制器92)获取该杂质所在的坐标位置，并通过操作模块4控制机械臂5将挑拣刀头6移动至杂质所在的坐标位置；
96.在本实施例中，图像标定用于将目标(杂质)与图像采集器2拍摄的图像进行匹配，确定两者之间的比例关系，通过建立小孔摄像机模型，采用线性方法，求解目标(杂质)与图像之间的对应关系，根据比例关系和对应关系，实现目标(杂质)从图像位置到坐标位置的转换。这样的好处是把确定出杂质位置后，可以通过机械臂5进行除杂操作；
97.步骤8、所述挑拣刀头6下降后将杂质切断，并将杂质通过所述真空泵7负压吸出至废品箱8；选取下一个检测区域重复步骤3-8，直到完成所有检测区域内杂质的清除；
98.在本实施例中，刀头切割是目前可行性较高的自动化除杂方式，定位到杂质后，杂
质和燕窝一起被切断吸出；通过挑拣刀头6和真空泵7的配合进行除杂，更能精确切割；
99.步骤9、所述压力传感器10实时发送压力值给电气控制箱9(本实施例中是发送给电气控制箱9的plc控制器92)，所述电气控制箱9根据压力值对挑检模具3是否损伤进行判定，若压力值不超过设定值，则说明不造成损伤，不进行处理；若压力值超过设定值，则说明造成损伤，所述电气控制箱9通过操作模块4控制机械臂5将挑拣刀头6向上运行；所述压力传感器10：用于感应挑拣刀头6与接触面的压力，避免由于挑拣刀头6损伤挑拣模具3，导致缺陷的识别精度下降。当压力超过设定值时，plc控制器92即发送信号给机械臂5，控制挑拣刀头6向上运行。通过这种设置，可以在挑拣过程中最大程度地保护原始的条状。
100.步骤10、当所述第二管道82存在堵塞时，将所述第二管道82移动至吸水口111，通过真空泵7将水由所述第二管道82引入废品箱8；所述吸水口111：使用进水管道112将水从供水箱11引至此处，当挑拣一定次数后，第二管道82容易堵塞，控制机械臂5将固定在挑拣刀头6上的第二管道82的端口移动到此处，通过真空泵7的真空把水吸入第二管道82中，将第二管道82中的杂质一齐带到废品箱中，能更好地疏通第二管道82，便于除杂。
101.步骤11、所述气压传感器13实时发送气压值给电气控制箱9(本实施例中是发送给电气控制箱9的plc控制器92)，所述电气控制箱9根据气压值对挑拣刀头6是否堵塞进行判定，若气压值不超过设定值，则说明挑拣刀头6不堵塞，不进行处理；若气压值超过设定值，则说明挑拣刀头6堵塞，所述电气控制箱9通过操作模块4控制机械臂5将挑拣刀头6向上运行至刀头清理针12进行清理；所述刀头清理针12：选中刀头清理的功能后，挑拣刀头6会移动到此处上下运动，对挑拣刀头6进行疏通。当第一管道81的负压超过设定值时，判定为挑拣刀头6堵塞。plc控制器92下令将挑拣刀头6移动至刀头清理针12处，上下快速运动，疏通挑拣刀头6，直至管路气压恢复正常，完成自动清理挑拣刀头6的目的，方便切割杂质。
102.步骤9、步骤10和步骤11之间没有先后顺序。
103.此装置工作原理为：本装置有两种挑拣模式可供选择，分别为干挑模式和湿挑模式。
104.a、干料挑拣模式：在待检口1e上安装干挑模具3a，更换干挑专用的干挑刀头6a，同时关闭吸水功能。将干燕窝燕盏放在干挑模具3a的球形支撑座33上，开启检测后，电气控制器9中的plc控制器92指示工业相机镜头移动到指定位置，对该待检区域进行拍照。图像经过算法处理后，彩图像被转化成黑白图像，根据设定的黑点值和灰度值参数，将杂质以红圈标识出来。通过机械臂5将挑拣刀头6移动至杂质所在位置，高速旋转干挑刀头6a下降，将杂质带出并除去。干挑刀头6a下降过程中，电气控制箱9上的plc控制器92实时监控机械臂5上的压力传感器10数值，当压力值超过设定值后，机械臂5自动回升，完成一次除杂。如此往复，直至待检区域的杂质全部去除。
105.b、湿料挑拣模式：将浸泡分条后的湿燕窝平铺在湿挑模具3b上，然后放置在待检区域内。开启检测后，电气控制器9中的plc控制器92根据工业相机的视野大小，将待检区域分成若干块，从原点开始按区域逐块进行拍照。图像经过算法处理后，彩图像被转化成黑白图像，根据设定的黑点值和灰度值参数，将杂质以红圈标识出来。电气控制器9中的plc控制器92将杂质所在位置的坐标发送给机械臂，通过机械臂将湿挑刀头6b移动至杂质所在位置，挑刀头6b下降后杂质由负压吸除带出。挑刀头6b下降过程中，plc控制器92实时监控机械臂上的压力传感器数值，当压力值超过设定值后，湿挑刀头自动回升，完成一次除杂。如
此往复，直至待检区域的杂质全部去除。杂质经过第二管道统一收集到废品桶，这些杂质可通过二次挑拣的方式降低整体的挑拣损耗。
106.实施例1：
107.取燕窝原料100克，使用纯化水浸泡4-6小时，漂洗后使用60目滤网沥干，甩干后均分成两组。其中实验组为自动挑拣，对照组为人工挑拣。
[0108][0109]
实施例2：
[0110]
取燕窝原料200克，使用纯化水浸泡4-6小时，漂洗后使用60目滤网沥干，甩干后均分成两组。其中实验组为自动挑拣，对照组为人工挑拣。
[0111][0112]
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，包括：支撑架，所述支撑架包括上固定板、中固定板及下固定板，所述中固定板的两端分别与上固定板及下固定板连接；所述上固定板上设有通光孔，所述下固定板的下方设有待检口；照明光源，所述照明光源安装于通光孔上，且所述照明光源的中部设有镂空区域；图像采集器，所述图像采集器安装于镂空区域的正上方；挑检模具，所述挑检模具放置于待检口上，且所述挑检模具安装于镂空区域的正下方；操作模块，所述操作模块安装于下固定板的前端；机械臂，所述机械臂的下端部安装于下固定板上；挑拣刀头，所述挑拣刀头设置于机械臂的上端部；工作时，通过控制所述机械臂带动挑拣刀头至挑检模具对杂质进行挑检；真空泵；废品箱，所述废品箱的一端通过第一管道连接于真空泵，另一端通过第二管道连接至挑拣刀头；通过所述真空泵将由挑拣刀头切断后的杂质从第二管道回收至废品箱；及电气控制箱，所述电气控制箱分别与图像采集器、照明光源、操作模块、机械臂和真空泵连接。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，还包括：压力传感器，所述压力传感器设置于挑拣刀头上，且压力传感器与电气控制箱连接。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，还包括：供水箱，所述下固定板上设置有吸水口，所述供水箱通过进水管道连通至吸水口；清理所述第二管道时，将所述第二管道移动至吸水口，通过真空泵将水由所述第二管道引入废品箱；所述供水箱包括箱体和与所述箱体匹配的盖子，所述盖子上设有密封孔，所述箱体的内侧壁上设置有阀芯，所述阀芯通过阀杆连接有与所述密封孔相匹配的浮球，当水位达到设定位置时,所述浮球带动阀杆上的阀芯密封住盖子的密封孔。4.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，还包括刀头清理针和气压传感器，所述清理针设置于所述下固定板上，所述气压传感器安装于第一管道内，且与电气控制器连接。5.根据权利要求4所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，所述电气控制箱包括输入电源、plc控制器及io控制模块、空气开关盒和复位指示灯，所述plc控制器分别与输入电源、io控制模块、空气开关盒、复位指示灯、图像采集器、照明光源、操作模块、机械臂、真空泵、压力传感器及气压传感器连接；所述下固定板的两端设置有围挡；所述待检口的四周设置有复数个排水孔；所述图像采集器为工业相机，所述操作模块为按键开关。6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，其特征在于，所述挑检模具为干挑模具或湿挑模具，所述干挑模具包括安置板、连接柱及支撑座，所述安置板通过连接柱与支撑座连接，所述安置板为聚丙烯板，所述支撑座为球状的实心橡胶座，所述支撑座用于放置待检的干燕窝燕盏；所述湿挑模具包括安放板，所述安放板为聚丙烯板，用于放置待检的湿燕窝物料。7.一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，其特征在于，所述燕窝自动精挑方法
需提供如权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，该方法包括：步骤1、根据待检燕窝物料的品种选定挑检模具，将选定的所述挑检模具放置在待检口，再将燕窝物料放置在所述挑检模具上；并在所述机械臂前端安装与选定的所述挑检模具相匹配的挑拣刀头；步骤2、根据所述图像采集器的镜头视野范围将待检燕窝物料划分成复数个面积相等的检测区域；步骤3、开启所述照明光源进行照明，选取一个检测区域，所述图像采集器的镜头通过镂空区域采集该检测区域的彩图像，并将该彩图像传输给电气控制箱；步骤4、所述电气控制箱接收彩图像后，将彩图像转换成灰度图像；步骤5、对得到的灰度图像做滤波和增强处理后，得到对应的灰度值并发送给所述电气控制箱；步骤6、所述电气控制箱通过对比灰度值与设定值对杂质情况进行判定，若灰度值不超过设定值，则判定该检测区域的像素点正常，将该检测区域不存在杂质，返回步骤3选取下一个检测区域进行处理；若灰度值超过设定值，则判定该检测区域的像素点为杂质，进入步骤7；步骤7、所述电气控制箱获取该杂质所在的坐标位置，并通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头移动至杂质所在的坐标位置；步骤8、所述挑拣刀头下降后将杂质切断，并将杂质通过所述真空泵负压吸出至废品箱；选取下一个检测区域重复步骤3-8，直到完成所有检测区域内杂质的清除。8.根据权利要求7所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，其特征在于，所述燕窝自动精挑方法还需提供压力传感器，所述压力传感器设置于挑拣刀头上，且压力传感器与电气控制箱连接；该方法包括：步骤9、所述压力传感器实时发送压力值给电气控制箱，所述电气控制箱根据压力值对挑检模具是否损伤进行判定，若压力值不超过设定值，则说明不造成损伤，不进行处理；若压力值超过设定值，则说明造成损伤，，所述电气控制箱通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头向上运行。9.根据权利要求7所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，其特征在于，所述燕窝自动精挑方法还需提供供水箱，所述下固定板上设置有吸水口，所述供水箱通过进水管道连通至吸水口；该方法包括：步骤10、当所述第二管道存在堵塞时，将所述第二管道移动至吸水口，通过真空泵将水由所述第二管道引入废品箱。10.根据权利要求7所述的一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，其特征在于，所述燕窝自动精挑方法还需提供刀头清理针和气压传感器，所述清理针设置于所述下固定板上，所述气压传感器安装于第一管道内，且与电气控制器连接；该方法包括：步骤11、所述气压传感器实时发送气压值给电气控制箱，所述电气控制箱根据气压值对挑拣刀头是否堵塞进行判定，若气压值不超过设定值，则说明挑拣刀头不堵塞，不进行处理；若气压值超过设定值，则说明挑拣刀头堵塞，所述电气控制箱通过操作模块控制机械臂将挑拣刀头向上运行至刀头清理针进行清理；步骤9、步骤10和步骤11之间没有先后顺序。

技术总结

本发明提供了一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑装置，包括支撑架，包括上固定板、中固定板及下固定板，上固定板上设有通光孔，下固定板的下方设有待检口；照明光源，安装于通光孔上，且设有镂空区域，图像采集器，安装于镂空区域正上方；挑检模具，放置于待检口上，且镂空区域正下方；操作模块，安装于下固定板的前端；机械臂，安装于下固定板上；挑拣刀头，设置于机械臂的上端部；真空泵；废品箱，一端通过连接于真空泵，另一端连接至挑拣刀头；及电气控制箱，分别与图像采集器、操作模块、机械臂和真空泵连接。本发明还提供一种基于视觉识别技术的燕窝自动精挑方法，替代人工进行原料的杂质挑拣，解决人工挑拣效率低下等问题。解决人工挑拣效率低下等问题。解决人工挑拣效率低下等问题。