基于机器视觉的珍珠分级检测技术研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于机器视觉的珍珠分级检测技刁摘要目前我国的珍珠企业多依赖人工方式对珍珠进行粗略分选。由于珍珠体积小、数量多，分级工作负荷大、效率低。随着养殖珍珠国家分级标准的出台，对珍珠进行准确而快速的分级成为了珍珠生产企业的迫切要求。应诸暨某珍珠生产企业的招标要求，本文对机器视觉在珍珠分级检测中的应用进行了研究，主要研究内容如下：l、分析了珍珠的物化指标和光学性质并结合国家分级标准的要求，对珍珠分级系统进行了总体设计。重点对图像采集环节进行了设计：a)针对珍珠表面反光性不确定的问题，使用单向高角度照明方式平衡珍珠反光以及光照不均匀的问题：b

2、)针对珍珠质量轻、形状不规整的特点，设计了旋转机构，能可靠的带动珍珠旋转，实现全表面检测。2、针对珍珠分级的要求，研究了相应的图像处理算法：a)提出了加权矢量中值滤波算法，在保留了矢量中值滤波优点的基础上，极大减少了运算量；b)针对光照不均匀的问题，利用局部阈值分割和连通区域标记得到了稳定准确的分割；c)利用色度直方图局部分布对颜色进行了准确分类；d)利用基于形状的快速算法对形状和大小进行了高精度测量；e)通过基于主轴投影的边界描述和颜色分割检测光洁度，并利用缺陷分布特性对缺陷进行了分类。本论文对于机器视觉在珍珠分级检测中的应用进行了探索和尝浙江工业大

3、学硕士学位论文试，取得了一定的成果，为今后研制商用化的分级系统打下了基础。实验结果证明，可以在尺寸指标和颜色指标检测中达到较高的准确性和实时性，在光洁度指标的检测中也可以满足一定的检测要求。关键词：珍珠分级，机器视觉，加权矢量中值滤波，颜色分类，光洁度检测ABSTRACTAtpresent，mostofthepearl—producingenterprisesinourcountryadoptthemanualwaytoroughlyseparateandselectpearls．Becausepearlsaresmallinsizeandlargei

4、namount，theclassificationofpearlsisatroublesomeandinefficientjob．Afterthenationalclassificationstandardofculturedpearlsisbroughtintoforce，itisapressingdemandforpearl-producingenterprisestoclassifypearlsaccuratelyandspeedily．Bythetenderrequestsofapearl—producingenterpriseinZhuji，

5、thispaperdoesresearchontheapplicationofmachinevisiontotheclassificationofpearls．Themainpointsareasfollows：1．Combiningtheanalysisofpearls’physicsandchemicalproperty————一，andtheiropticalpropertywiththerequestsinthenationalclassificationstandard，thispapermakesanoveralldesignofthecl

6、assificationsystemofpearls．Thedesignofimage—capturingmoduleispaidspecialattentionto：a)Themethodoflightingfromahighangleandinasingledirectionisuseddetected．2．Thispaperworksoutsomerelevantimageprocessingalgorithmsaccordingtotherequestsoftheclassificationofpearls：a)Aweightedvectorm

7、edianfilteringalgorithmisproposed，whichgreatlyreducestheoperationamountowingtothemeritsofvectormedianfiltering；b)Asthesolutiontothenonuniformilluminationonapearl’Ssurface，localthresholdsegmentationandconnectedarealabelareadoptedtogetastableandaccuratesegmentation；C)Colorsareclas

8、sifiedaccordingtolocalplacementofthehuehistogra