一种中药材挑拣装置及挑拣方法与流程

文档序号:21276166发布日期:2020-06-26 23:16阅读:来源:国知局

技术特征:

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)。


技术总结
一种中药材挑拣装置及挑拣方法,属于视觉识别技术领域,以解决现有的中药材采用人工挑选,存在的效率低,不容易识别霉变药材,漏筛和错筛的问题。本发明一种中药材挑拣装置包括机械手、相机、控制器、支架、计算机和出料盒,支架上设置有出料盒和相机,相机通过数据线缆与计算机主机上的USB端口连接,计算机主机上的网络端口通过网线与控制器的网络端口连接,控制器信号输出端与机械手的信号输入端口通过线缆连接。发明对图像采集并通过计算机来识别发霉药材,以获得发霉中药材的质心坐标,再将质心坐标输入的机械手对发霉中药材进行抓取放入到出料盒中来实现发霉中药材的识别和挑选工作,具有工作效率高,省力,避免漏判和误判的问题。

技术研发人员:刘子齐;范骁辉
受保护的技术使用者:黑龙江北草堂中药材有限责任公司
技术研发日:2020.04.13
技术公布日:2020.06.26
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