DB42∕T 1650.1-2021 禽蛋自动化分拣方法 图像识别 第1部分：清洁度要求(湖北省).pdf

ICS 67.120.20 CCS B 45 DB42 湖北省地方标准 DB42/T 1650.12021 禽蛋自动化分拣方法 图像识别 第 1 部分：清洁度要求 Automatic sorting method for eggs image recognition Part 1: Cleanliness requirements 2021 - 03 - 03 发布 2021 - 05 - 03 实施 湖北省市场监督管理局 发 布 DB42/T 1650.12021 I 目次 前言 . II 引言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 机器视觉检测法 . 1 基本要求 . 1 检测步骤 . 2 数据处理 . 2 5 检测分级指标 . 2 附录 A（资料性） 数据处理部分实现代码 . 3 DB42/T 1650.12021 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由华中农业大学提出。 本文件由湖北省农业农村厅归口。 本文件起草单位：华中农业大学、湖北神丹健康食品有限公司。 本文件主要起草人：王巧华、马美湖、祝志慧、王树才、金永国、刘华桥、黄茜、蔡朝霞、王彩云。 本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省农业农村厅，联系电话，027-87665821，邮箱：；对本文件的有关修改意见建议请反馈至华中农业大学，联系电话：[phone]，邮箱：。 DB42/T 1650.12021 III 引言 禽蛋表面粘附的污渍不仅影响禽蛋的外观质量和商品价值， 还是潜在的食品污染源。 当前我省禽蛋销售仍以污壳蛋为主。这种销售方式和发达国家相比存在巨大差距，随着人民生活水平的提高，人们对禽蛋品质要求越来越高，追求新鲜、卫生和营养是消费的必然趋势。 禽蛋表面越脏，其微生物病菌就越多，这样的禽蛋就更容易被污染。储存禽蛋时，若根据其表面情清洁程度将禽蛋分级分拣，区别对待，可以有效避免禽蛋之间的交叉感染。其次，清洗禽蛋时，根据清洁度分级分拣，可以更好确定不同污壳蛋所需的不同清洗工序；销售流通时也可按质论价。但是，目前缺少禽蛋清洁度的自动化分拣标准。因此，禽蛋自动化分拣方法的制订，对促进我省禽蛋业的快速高效发展有积极意义。 DB42/T 1650.12021 1 禽蛋自动化分拣方法 图像识别 第 1 部分：清洁度要求 1 范围 本文件规定了污壳禽蛋的术语和定义、机器视觉检测法、检测分级指标。 本文件适用于鸡蛋、鸭蛋和鹅蛋，其它禽蛋的表面脏污程度分级也可参照此标准。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 污壳禽蛋 egg with dirty shell 表面有未处理的污物，如粪便、血斑、蛋液、羽毛、饲料、泥土等的禽蛋。 污渍块 stain block 污壳禽蛋表面相对集中、非连续的污渍、污斑。 污渍块数 number of stains 指用机器视觉统计到的污壳禽蛋表面污渍块的块数，单位：块/枚。 机器视觉 machine vision 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 4 机器视觉检测法 基本要求 4.1.1 人员要求 会使用MATLAB等软件。 4.1.2 装置要求 DB42/T 1650.12021 2 机器视觉装置由光源、光箱、工业相机、计算机等组成，应满足如下要求： a) 光源：普通光源，如 1 W 的 LED 黄色单筒光源； b) 光箱：光箱内壁为深色，光箱分两层，下层放光源，上层顶部装相机，中间有开孔（孔径 30 mm）的隔板，隔板上放置刻度尺进行标定； c) 装有 MATLAB 等软件的计算机； d) 普通工业相机，相机与计算机相连； e) 该检测装置可静态设置，亦可动态设置（适用于流水线检测）。 检测步骤 静态检测：把待测禽蛋置于光箱暗小孔中，打开光源，启动相机，正反各拍一次图像，相机的输出信号通过数据线被传送到计算机中， 计算机按照已经设置好的程序进行编辑处理并判断， 给出检测结果。 动态检测：群体禽蛋随着蛋辊输送线不断翻滚前行，相机连续采集禽蛋的双面图像，相机的输出信号通过数据线被传送到计算机中， 计算机按照已经设置好的图像分割等程序进行编辑处理并判断， 给出检测结果。 数据处理 4.3.1 图像面积计算 表面污渍面积即图像中禽蛋表面污渍区域的所有像素点之和，整蛋面积即禽蛋完整边缘内的所有像素点之和。 通过有效的图像处理方法，得到禽蛋的整蛋面积S1和禽蛋表面除去脏污后所剩下的面积S2。 4.3.2 统计表面污渍面积占整蛋面积比 公式（1）为计算每一枚禽蛋的脏污面积与整蛋面积比M: M =121 100% (1) 式中： S1禽蛋的整蛋面积； S2禽蛋表面除去脏污后所剩下的面积。 4.3.3 统计蛋壳表面污渍块数 通过图像处理算法，得到蛋壳表面污渍块数N。 以上部分程序代码见附录A。 5 检测分级指标 将禽蛋根据表面清洁度或脏污程度分为3个等级，具体判别指标依据总结如表1所示。 表1 机器视觉法判别禽蛋表面脏污指标 一级 二级 三级 蛋壳表面污渍块数 N=0； 表面污渍面积占整蛋面积比 M=0 （两条件同时满足） 蛋壳表面污渍块数 N 5； 表面污渍面积占整蛋面积比 M 15 （两条件同时满足） 蛋壳表面污渍块数 N5 ；表面污渍面积占整蛋面积比 M15（两条件满足一个即可） DB42/T 1650.12021 3 A A 附录A （资料性） 数据处理部分实现代码 图A.1为MATLAB编程语言下的数据处理部分实现代码。 图A.1 数据处理部分实现代码（第1页/共4页） DB42/T 1650.12021 4 图A.1 数据处理部分实现代码（第2页/共4页） ssf.!:!y黑黑83%将得出的椭圆参与运算17(!U:;明1剧l7=im2bv(I7，S!叩Irr.期17)1817: 司mfi草原18:hol，);SE 1 =m el(disk ,1 0); W斗，叹自更是原19，5E1);110=19-18;%整置图像减去禽蛋表面除去脏亏后图像得出脏污图像【NF号I10);%N为污清块数.o以下为椭园拟合函数(EI1i震.fit)的调用function卡嗯(x，y)x司);y=y();if !.!p:咄x)司削阶)11(x)5error(X and Y Mu,t b th Sam Length and Ccntain -t L-st 5 V.u，) d D1=x_. x x_ y y_ y) D2=x y on，(，izr(x) SI=D1OD1 S2=D1OD2 【Q2卫2卡qr(D2，O);(f吃侃到，很2沪LOdOwaming( Datai, Prly Ccnditiond and Ma.y Not Rrpr，nt an El1ip,e_ ) d T=-R1飞R1S2);%号n呱S3)- S2 M=S1+S2叮CinvM=M(3,)I2;-M(2, ); M(I,yl ) 【v，仕专;&O) 【A1;T*A1) %叩N:t,;gn ifndd P=，ign(p(11沪PPhi=制P(2贝贝3P(1)Y2c=:os(Phi) s=,in(Phi); % IOtat th ellip 阳.lelto x-v;, Pr=zero,(6,1); Pr(1)=P(1)气气P(2)* c气+P(3)*s-s Pr(2)=2*(P(1 P(3)* c气+(c2-,2)*P(2) DB42/T 1650.12021 5 图A.1 数据处理部分实现代码（第3页/共4页） h)=P(1)*s*， + P(2沪俨c+ P(3)气Pr(4)=P(4)*c -P(习、Pr(5)=P(4)*, + P(5)*c; Pr(6)=P(仿% ex1u.ct olher曲a2飞-【c,;-, c*【阳4YO-Pr(1); -Pr(5Y(2-Pr(3) J; 乓S=.乓sYs.(1);Y=乓sYs.(2);F阳6)+阳句2刷-Pr(1)+ Pr(5沪剧4*Pr(3);AB二烈烈.1Pr(123)A=AB(I) B=AB(2) 凹世=凹对if AB x-v:;, no1 majo江v:;0 IOta1 i1 pi12 Phi=Phi-，地n(Phi)-piI2A=AB(2); B=AB(I); d S.&=&; S.J安=y!;S.A=A S.B=B S.P1对=凹世S.P二Plf些平息。山C1 号男男l1=S . 照g!=struct2cd1(S);号男二嗯烈( 1哩;d .以下为椭因坐标点函数(真蜘酬的调用function X,Yl =喇c蟆耐用剧院y，a, b, angl， Irp) 阳剧5，6);lf些平息6，Irp = 36; end bera = angl -(pi 1180); 到男生田景=,in(bera); 阴阳更=cos(b ta); .f业 ha=览吃50，360, 1叩，).-(pi 1180); 如= ,in(.t!pha); 照户更=cos(a胁。X=x叫.气。叫刘安曼E阴阳更b熙熙剧烈-;DB42/T 1650.12021 6 图A.1 数据处理部分实现代码（第4页/共4页） d Y=y叫.照#户sinb u.+b .挤去，报事阴阳事0;f阳忌。叭=l，X=XY);end