基于图像识别的梭子蟹智能分拣系统设计
发布时间：2021-04-17 08:45
近几年来,我国愈来愈重视海洋科技的发展,同时也提出了海洋强国战略,因此推进海洋渔业的自动化进程迫不可待。要做到自动识别梭子蟹及其大小乃至质量问题,就必然要运用到图像识别技术,图像识别技术也就自然而然变成了水产品识别的核心部分。图像识别是人工智能的一个重要领域,它是指对图像进行对象识别,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。为了解决渔港梭子蟹分拣过程中劳动强度大、分拣数量多等缺陷,设计了一套基于图像识别的梭子蟹智能分拣系统,该系统以K60单片机为主控芯片,结合带摄像头的机械手和智能小车,加持基于HOG特征的SVM分类器算法对梭子蟹进行识别,通过爪端压力数据和爪端夹持角度取得梭子蟹质量和尺寸,达到对梭子蟹的智能分拣。本系统的设计主要由机械、硬件系统、算法三个部分组成。本系统的机械部分由智能小车与机械手组合构成,对智能小车的尺寸、形状、材料进行了严格约束并对机械手的路径规划进行了相关研究与设计;硬件系统主要是对电源电路、舵机电路、传感器电路、电机驱动电路等进行了设计并对相关元器件进行选型与驱动调试;算法部分通过对图像预处理的各种方法的研究,采取了对于梭子蟹最佳的预处理方法,其中包含图像的灰度...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统整体结构图
3.3 机械手结构设计本系统采用的机械手由基座、圆盘、舵机、摄像头、薄膜压力传感器、机械臂和机械爪共同组成。基座采用 3mm 厚度的铝合金板，保证机械手稳定的同时减轻机械手本身的重量；直径为 100mm 的圆盘装于基座右端上方 2mm 位置，且圆盘下方连接舵机 8，控制圆盘的转动；机械臂由三连杆构成，其中与圆盘接近的连杆初始位置与圆盘保持 45 度角，且该连杆的转动由舵机 1 和舵机 2 进行控制，由两连杆构成的关节处通过舵机 3 和舵机 4 进行控制，远离圆盘的连杆上装有舵机 5 和舵机 6，舵机 5控制与另一连杆连接关节处，舵机 6 控制机械爪的旋转；1 号摄像头安装于机械爪上方 2mm 处且其轴线始终与机械爪中心轴线保持平行；机械爪根部正下方装有舵机 7控制机械爪的抓取角度，机械爪内爪面两侧各装有 3 个薄膜压力传感器。为了保证机械爪的抓取稳定性与机械爪耐久度，本机械手在两爪爪面套有一层棉布，将薄膜压力传感器包于其中。机械臂总长约为 400mm，其中靠近圆盘处的连杆长约为 180mm，远离圆盘处的连杆长约为 80mm，中间段连杆长约为 180mm。机械爪最大张开角度为60 度，机械手总重量约为 2kg。图 3-2 为机械手结构图。
图 3-3 机械臂模型图Figure 3.3 Model of manipulator模型图，D-H 参数如表 3-1表 3-1 D-H 参数表Table 3.1 D-H parameter table 0.1 20 0 0 0 0.5 0 0 0.5 20 0 20
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于特征向量提取和SVM分类器的课堂人脸识别研究[J]. 黄丽媛,吴南寿,王雪花,曾亚光,韩定安,周月霞. 仪器仪表用户. 2019(02)
[2]基于HOG特征的显微镜自动对焦算法研究[J]. 马海波,张鹏程,张权,刘瑜,桂志国. 测试技术学报. 2018(06)
[3]基于LBP和HOG特征分层融合的步态识别[J]. 刘文婷,卢新明. 计算机工程与应用. 2018(24)
[4]基于HOG特征和SVM的日常运动行为识别[J]. 张凯兵,赵珮含. 湖北工程学院学报. 2018(06)
[5]一种基于差影法及SVM的在线纸病检测分类方法[J]. 曲蕴慧,汤伟,冯波. 包装工程. 2018(23)
[6]基于PLC的工件质量检测和分离设备设计[J]. 卢小菊,刘玉娟. 机械工程与自动化. 2018(06)
[7]一种HOG特征模板匹配算法[J]. 崔伟清,党长春,张旺,王洪洲,罗勇牙. 机械管理开发. 2018(11)
[8]基于HOG特征的IKSVM稻瘟病孢子检测[J]. 王震,褚桂坤,王金星,黄信诚,高发瑞,丁新华. 农业机械学报. 2018(S1)
[9]基于PLC的自动分拣装置设计[J]. 许晓东,雷福祥,马雪亭. 农业科技与装备. 2018(05)
[10]HOG特征多目标跟踪算法研究[J]. 李明东. 兰州工业学院学报. 2018(04)
博士论文
[1]复杂环境下基于神经网络的工件识别与机器人智能抓取[D]. 刘晓玉.武汉科技大学 2009
[2]基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究[D]. 尹宏鹏.重庆大学 2009
[3]六自由度运动模拟器精度分析及其标定[D]. 于大泳.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]智能复合型机器人系统的设计与研究[D]. 李金旭.山东大学 2017
[2]基于MATLAB实现的车牌识别系统[D]. 尹肖波.浙江工业大学 2017
[3]基于MATLAB GUI的数字图像处理系统设计[D]. 李磊.成都理工大学 2012
[4]基于地面特征识别的室内机器人视觉导航[D]. 杜娟.武汉理工大学 2006
[5]少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D]. 许怀友.重庆大学 2004
[6]基于计算机视觉和神经网络的牛肉大理石花纹自动分级技术的研究[D]. 江龙建.南京农业大学 2003
[7]计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D]. 潘伟.东北农业大学 2000
本文编号：3143158
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统整体结构图
3.3 机械手结构设计本系统采用的机械手由基座、圆盘、舵机、摄像头、薄膜压力传感器、机械臂和机械爪共同组成。基座采用 3mm 厚度的铝合金板，保证机械手稳定的同时减轻机械手本身的重量；直径为 100mm 的圆盘装于基座右端上方 2mm 位置，且圆盘下方连接舵机 8，控制圆盘的转动；机械臂由三连杆构成，其中与圆盘接近的连杆初始位置与圆盘保持 45 度角，且该连杆的转动由舵机 1 和舵机 2 进行控制，由两连杆构成的关节处通过舵机 3 和舵机 4 进行控制，远离圆盘的连杆上装有舵机 5 和舵机 6，舵机 5控制与另一连杆连接关节处，舵机 6 控制机械爪的旋转；1 号摄像头安装于机械爪上方 2mm 处且其轴线始终与机械爪中心轴线保持平行；机械爪根部正下方装有舵机 7控制机械爪的抓取角度，机械爪内爪面两侧各装有 3 个薄膜压力传感器。为了保证机械爪的抓取稳定性与机械爪耐久度，本机械手在两爪爪面套有一层棉布，将薄膜压力传感器包于其中。机械臂总长约为 400mm，其中靠近圆盘处的连杆长约为 180mm，远离圆盘处的连杆长约为 80mm，中间段连杆长约为 180mm。机械爪最大张开角度为60 度，机械手总重量约为 2kg。图 3-2 为机械手结构图。
图 3-3 机械臂模型图Figure 3.3 Model of manipulator模型图，D-H 参数如表 3-1表 3-1 D-H 参数表Table 3.1 D-H parameter table 0.1 20 0 0 0 0.5 0 0 0.5 20 0 20
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于特征向量提取和SVM分类器的课堂人脸识别研究[J]. 黄丽媛,吴南寿,王雪花,曾亚光,韩定安,周月霞. 仪器仪表用户. 2019(02)
[2]基于HOG特征的显微镜自动对焦算法研究[J]. 马海波,张鹏程,张权,刘瑜,桂志国. 测试技术学报. 2018(06)
[3]基于LBP和HOG特征分层融合的步态识别[J]. 刘文婷,卢新明. 计算机工程与应用. 2018(24)
[4]基于HOG特征和SVM的日常运动行为识别[J]. 张凯兵,赵珮含. 湖北工程学院学报. 2018(06)
[5]一种基于差影法及SVM的在线纸病检测分类方法[J]. 曲蕴慧,汤伟,冯波. 包装工程. 2018(23)
[6]基于PLC的工件质量检测和分离设备设计[J]. 卢小菊,刘玉娟. 机械工程与自动化. 2018(06)
[7]一种HOG特征模板匹配算法[J]. 崔伟清,党长春,张旺,王洪洲,罗勇牙. 机械管理开发. 2018(11)
[8]基于HOG特征的IKSVM稻瘟病孢子检测[J]. 王震,褚桂坤,王金星,黄信诚,高发瑞,丁新华. 农业机械学报. 2018(S1)
[9]基于PLC的自动分拣装置设计[J]. 许晓东,雷福祥,马雪亭. 农业科技与装备. 2018(05)
[10]HOG特征多目标跟踪算法研究[J]. 李明东. 兰州工业学院学报. 2018(04)
博士论文
[1]复杂环境下基于神经网络的工件识别与机器人智能抓取[D]. 刘晓玉.武汉科技大学 2009
[2]基于计算机视觉的运动目标跟踪算法研究[D]. 尹宏鹏.重庆大学 2009
[3]六自由度运动模拟器精度分析及其标定[D]. 于大泳.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]智能复合型机器人系统的设计与研究[D]. 李金旭.山东大学 2017
[2]基于MATLAB实现的车牌识别系统[D]. 尹肖波.浙江工业大学 2017
[3]基于MATLAB GUI的数字图像处理系统设计[D]. 李磊.成都理工大学 2012
[4]基于地面特征识别的室内机器人视觉导航[D]. 杜娟.武汉理工大学 2006
[5]少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D]. 许怀友.重庆大学 2004
[6]基于计算机视觉和神经网络的牛肉大理石花纹自动分级技术的研究[D]. 江龙建.南京农业大学 2003
[7]计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D]. 潘伟.东北农业大学 2000
本文编号：3143158
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/scyylw/3143158.html
