1.一种中药材挑选装置,其特征在于:它包括机械手(1)、相机(2)、控制器(3)、支架(4)、计算机(5)和出料盒(6),支架(4)上设置有出料盒(6)和相机(2),相机(2)通过数据线缆与计算机(5)主机上的usb端口连接,计算机(5)主机上的网络端口通过网线与控制器(3)的网络端口连接,控制器(3)信号输出端与机械手(1)的信号输入端口通过线缆连接。
2.根据权利要求1所述的中药材挑选装置,其特征在于:所述控制器(3)为树莓派控制主板。
3.根据权利要求1所述的中药材挑选装置,其特征在于:所述出料盒(6)为l形壳体,l形壳体的顶部设有进料口(6-1),l形壳体一侧的底部设有出料口(6-2),且出料口(6-2)与进料口(6-1)之间通过倾斜的板7连接。
4.一种基于权利要求1-3任意一项所述的中药材挑选装置的中药材挑选方法,其特征在于:它包括以下步骤:
一、利用相机(2)进行图像采集:对单个药材进行拍照,再模拟实际生产环境,对发霉和正常的药材混合在一起进行多次拍照,以获得多张图像;
二、利用计算机(5)中的labelme开源软件对发霉的中药材图像进行标注;
三、将标注后的图像输入到计算机(5)中的cascademask-rcnn网络架构中训练学习,以识别发霉的中药材图像;
四、对生产中的药材进行拍照,通过cascademask-rcnn模型检测分割出图像上的发霉中药材,并对发霉中药材求质心坐标;
五、将生成的质心坐标通过控制器(3)输入到机械手(1)的控制板中对霉变的中药材进行抓取。
5.根据权利要求4所述的中药材挑选方法,其特征在于:步骤二中利用labelme开源软件对发霉的中药材图像进行标注的方法为:
a1、将多张图像通过相机(2)传入到计算机(5)中,再打开labelme开源软件,点击“opendir”按钮,选择需要标注的图像所在的文件夹,将图像全部加载进来;
a2、点击“createpolygons”按钮,沿着中药材的边缘,对图像进行标注;
a3、当前图像标注完成后,点击“nextimage”按钮,进入下一张图像界面并生成一个相应的json文件,该json文件存放了标注的对应信息,直到最后一张图像标注完成,图像的标注结束。
6.根据权利要求4所述的中药材挑选方法,其特征在于:步骤四中的质心坐标通过以下步骤获得:
b1、通过cascademask-rcnn网络架构模型检测分割出图像上的霉变中药材,通过cascademask-rcnn模型得出霉变中药材掩膜classmask中点像素的坐标、霉变中药材包围框的对角点的坐标(x1,y1)和(x2,y2);
b2、中药材的质心坐标(cx,cy)可以通过如下质心坐标公式计算出:
cx=m10/m00;
cy=m01/m00;
m00,m10和m00为参数变量,m00,m10和m00的值可以通过公式计算求出:
其中i,j为自变量x,y表示掩膜classmask中点像素的横坐标和纵坐标,
当i=0,j=1时,将掩膜classmask中点像素的横坐标和纵坐标代入公式上述公式得出m10的数值;当i=1,j=0时,以同样的方式计算得出m01的数值;当i=0,j=0时,再以同样的方式计算得出m00的数值;
最后将m00,m10和m00代入质心坐标公式中得出霉变中药材的质心坐标(cx,cy)。