本發(fā)明涉及智能檢測裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種種蛋多品質(zhì)測定裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、育種對提高禽類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、改良品質(zhì)、增強(qiáng)適應(yīng)性和疾病抗性等方面具有重要作用。育種用的蛋品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)主要包括外部品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)。外部品質(zhì)主要包括蛋重、蛋形指數(shù)、蛋殼顏色、蛋殼光澤度、是否存在形狀畸形、蛋殼外部是否存在瑕疵（例如臟污、裂紋）等，這些減少病菌污染、保障禽蛋運(yùn)輸過程抗碰撞能力與育種具有密切關(guān)系，這些外部品質(zhì)指標(biāo)對于保證種蛋的孵化率和孵化后的雛雞健康都非常重要。內(nèi)部品質(zhì)則主要包括氣室高度、蛋殼內(nèi)部是否存在異物（例如在血斑、肉斑），以及胚胎活力等孵化狀態(tài)，這些內(nèi)部品質(zhì)有助于評估種蛋的孵化潛力和未來雛雞的健康狀況。

2、目前，蛋重一般通過電子天平或機(jī)械天平稱量；蛋形指數(shù)通過游標(biāo)卡尺分別測量長軸和寬軸進(jìn)行比例計(jì)算獲得；蛋殼顏色一般利用色度計(jì)檢測蛋殼顏色的一致性和標(biāo)準(zhǔn)化；蛋殼的光澤度、完整性（是否光滑、有裂紋）主要通過人工檢查。氣室大小、內(nèi)部是否存在異物以及胚胎活力則主要通過人工透光檢測和評估。

3、由此可見，種蛋內(nèi)外品質(zhì)檢測和評估過程較為繁瑣，需要大量人工操作以及多種輔助儀器或工具，不僅效率低、而且評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種種蛋多品質(zhì)測定裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中在種蛋多品質(zhì)測定時(shí)，依賴蛋重秤、光照檢測儀、蛋形檢測儀、裂紋檢測儀等多種裝備，流程復(fù)雜、操作繁瑣。

2、本發(fā)明提供一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，包括工控機(jī)、微控制器、稱重單元、正面光源、背面光源和攝像頭；

3、所述稱重單元包括由多個(gè)可活動(dòng)的輥?zhàn)咏M成的用于承載待測種蛋的稱重臺；所述正面光源裝設(shè)在所述稱重臺的上方，所述背面光源裝設(shè)在所述稱重臺的下方，所述背面光源產(chǎn)生的光線可透過所述稱重臺照射在所述待測種蛋上；

4、所述工控機(jī)通過所述微控制器控制所述輥?zhàn)拥目刂齐姍C(jī)、所述正面光源、所述背面光源和/或所述攝像頭的開啟；

5、所述攝像頭裝設(shè)在所述稱重臺的上方，用于在所述正面光源開啟后采集所述待測種蛋的正面光照圖像，或者在所述背面光源開啟后采集所述待測種蛋的背面光照圖像；

6、所述工控機(jī)根據(jù)所述稱重單元反饋的測量數(shù)據(jù)，以及所述攝像頭采集的所述正面光照圖像和所述背面光照圖像，實(shí)現(xiàn)對于所述待測種蛋的多指標(biāo)參數(shù)檢測。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述多指標(biāo)參數(shù)檢測至少包括：蛋重檢測、蛋殼顏色檢測、蛋殼光澤度檢測、蛋形指數(shù)檢測、形狀畸形檢測、氣室高度檢測、蛋殼外部瑕疵檢測、蛋殼內(nèi)部異物檢測和孵化狀態(tài)檢測中的至少一種。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述蛋殼顏色檢測，具體包括：

9、獲取所述待測種蛋的正面光照圖像；

10、將所述正面光照圖像從rgb顏色空間轉(zhuǎn)換為hsv顏色空間，以根據(jù)預(yù)先確定的hsv顏色閾值從所述正面光照圖像中分離出蛋殼圖像；

11、將所述蛋殼圖像輸入至蛋殼顏色檢測模型，獲取由所述蛋殼顏色檢測模型輸出的蛋殼顏色檢測結(jié)果；

12、所述蛋殼顏色檢測模型是基于蛋殼圖像樣本集訓(xùn)練后得到的，所述蛋殼圖像樣本集中的每個(gè)蛋殼圖像樣本預(yù)先標(biāo)注有蛋殼顏色標(biāo)簽。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述蛋殼光澤度檢測，具體包括：

14、采集所述待測種蛋的正面光照圖像并確定采集所述正面光照圖像時(shí)所述正面光源的光照強(qiáng)度；

15、根據(jù)蛋殼上反光斑塊的圖像特征，從所述正面光照圖像中分離出反光斑塊區(qū)域；

16、基于邊緣檢測算法標(biāo)注出所述反光斑塊區(qū)域的邊緣，獲取第一邊緣標(biāo)注圖像；

17、根據(jù)所述第一邊緣標(biāo)注圖像計(jì)算所述待測種蛋的反光斑塊像素面積與種蛋總像素面積之間的第一比值；

18、將所述第一比值輸入至目標(biāo)關(guān)系模型，獲取由所述目標(biāo)關(guān)系模型輸出的光澤度檢測結(jié)果；所述目標(biāo)關(guān)系模型是基于所述光照強(qiáng)度匹配到的反光斑塊面積占比與光澤度值之間的關(guān)系模型。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述蛋形指數(shù)檢測，具體包括：

20、通過所述微控制器控制所述輥?zhàn)拥目刂齐姍C(jī)運(yùn)行，以使得所述待測種蛋在所述稱重臺上轉(zhuǎn)動(dòng)；

21、通過所述微控制器控制所述背面光源和所述攝像頭的開啟，以獲取多張所述背面光照圖像；

22、對所述背面光照圖像進(jìn)行二值化處理，獲取種蛋二值化圖像；

23、將從所有所述種蛋二值化圖像中確定的所述待測種蛋對應(yīng)的橢圓區(qū)域的長軸長度和寬軸長度的比值平均值，作為所述待測種蛋的蛋形指數(shù)檢測結(jié)果。

24、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述形狀畸形檢測，具體包括：

25、在獲取到所述種蛋二值化圖像之后，從所述種蛋二值化圖像中分離出所述待測種蛋對應(yīng)的橢圓區(qū)域；

26、將所述橢圓區(qū)域分別以長軸和寬軸為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)，獲取長軸旋轉(zhuǎn)圖像集和寬軸旋轉(zhuǎn)圖像集；

27、將所述長軸旋轉(zhuǎn)圖像集中的所有長軸旋轉(zhuǎn)圖像進(jìn)行疊加后，確定其中未重疊部分面積與種蛋像素總面積之間的第二比值；

28、將所述寬軸旋轉(zhuǎn)圖像集中的所有寬軸旋轉(zhuǎn)圖像進(jìn)行疊加后，確定其中未重疊部分面積與種蛋像素總面積之間的第三比值；

29、根據(jù)所述第二比值和所述第三比值，確定形狀畸形檢測結(jié)果。

30、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述氣室高度檢測，具體包括：

31、獲取所述待測種蛋的背面光照圖像；

32、將所述背面光照圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像后，從中確定出種蛋鈍端區(qū)域；

33、從所述種蛋鈍端區(qū)域中標(biāo)注出氣室所在區(qū)域的邊緣，獲取第二邊緣標(biāo)注圖像；

34、在確定所述第二邊緣標(biāo)注圖像與標(biāo)準(zhǔn)氣室模板圖像的相似度匹配結(jié)果合格時(shí)，從所述第二邊緣標(biāo)注圖像中確定所述氣室高度對應(yīng)的像素?cái)?shù)；

35、根據(jù)所述像素?cái)?shù)確定氣室高度檢測結(jié)果。

36、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，所述工控機(jī)執(zhí)行所述蛋殼外部瑕疵檢測、蛋殼內(nèi)部異物檢測和孵化狀態(tài)檢測，具體包括：

37、獲取所述待測種蛋的背面光照圖像；

38、將所述背面光照圖像輸入至多標(biāo)簽圖像分類模型，獲取由所述多標(biāo)簽圖像分類模型輸出的蛋殼外部瑕疵檢測結(jié)果、蛋殼內(nèi)部異物檢測結(jié)果和孵化狀態(tài)檢測結(jié)果；

39、所述多標(biāo)簽圖像分類模型是利用背面光照圖像樣本集，對結(jié)合了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和swin?transformer架構(gòu)特點(diǎn)的混合網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練后得到的；

40、所述背面光照圖像樣本集包括多個(gè)背面光照圖像樣本，且每個(gè)所述背面光照圖像樣本預(yù)先標(biāo)注了蛋殼外部瑕疵標(biāo)簽、蛋殼內(nèi)部異物標(biāo)簽和孵化狀態(tài)標(biāo)簽。

41、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，還包括：與所述工控機(jī)通信連接的人機(jī)交互單元；

42、所述人機(jī)交互單元用于響應(yīng)用戶的不同輸入信息，向所述工控機(jī)發(fā)送不同的驅(qū)動(dòng)指令；

43、以及，接收所述工控機(jī)上傳的對于所述待測種蛋的多指標(biāo)參數(shù)檢測結(jié)果，并將所述多指標(biāo)參數(shù)檢測結(jié)果展示在人機(jī)交互屏。

44、根據(jù)本發(fā)明提供的一種種蛋多品質(zhì)測定裝置，還包括：殼體；

45、所述工控機(jī)、所述微控制器、所述稱重單元、所述正面光源、所述背面光源、所述攝像頭和所述人機(jī)交互單元均集成裝設(shè)在所述殼體內(nèi)。

46、本發(fā)明還提供一種種蛋多品質(zhì)測定方法，應(yīng)用于上述任一項(xiàng)所述的種蛋多品質(zhì)測定裝置的工控機(jī)，包括：

47、開啟所述攝像頭，并獲取所述稱重臺的稱量結(jié)果；

48、在確定所述稱量結(jié)果大于預(yù)設(shè)重量時(shí)開啟正面光源；

49、接收由所述攝像頭采集的正面光照圖像；

50、關(guān)閉所述正面光源并獲取蛋重檢測結(jié)果；

51、開啟背面光源，并通過控制輥?zhàn)拥目刂齐姍C(jī)動(dòng)作，以接收由所述攝像頭采集的所述待測種蛋全方位的背面光照圖像；

52、基于所述正面光照圖像和所述背面光照圖像，實(shí)現(xiàn)對于所述待測種蛋的多指標(biāo)參數(shù)檢測。

53、本發(fā)明提供的種蛋多品質(zhì)測定裝置及方法，能夠?qū)ΨN蛋進(jìn)行多角度數(shù)據(jù)采集、內(nèi)外部多指標(biāo)參數(shù)檢測、評價(jià)以及記錄，可用于不同品種和大小的禽蛋，適應(yīng)性強(qiáng)，確保檢測的精確性和可靠性，從而幫助進(jìn)行更精細(xì)的質(zhì)量控制。