一种便携式蚕茧计数装置的制作方法

本实用新型涉及蚕茧计数技术领域，具体涉及一种便携式蚕茧计数装置。

背景技术：

目前，在工农业上经常需要对颗粒状的物体进行数目的统计，例如需要对大米、种子、或者细胞进行数目的统计，在缫丝企业生产过程中，需要通过统计蚕茧的数目来确定蚕茧的生丝质量和数量。

蚕在养殖过程中，一般规模比较庞大，体积小，数量众多，传统的计数手段是靠人工来计数，这种传统的方法在实际执行过程中，不仅耗时耗力，并且在人工计数过程中，由于长时间的工作，容易造成视觉疲劳，导致计数错误，多数、漏数的情况经常发生。随着人工智能技术的不断发展，将图像处理技术应用到蚕茧计数上面，将大大提高蚕茧的生产效率和计数准确率。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，设计了方便携带的一种便携式蚕茧计数装置，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于：蚕茧计数装置包括底座、实验架、光源、摄像头、方形光源；所述实验架包括：底座1、支撑杆2、手柄3、滑动块4、横杆5；所述光源包括方形光源6、光源电源线7；所述摄像头包括摄像头8、摄像头电源线9。

所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述实验架包括：底座1、支撑杆2、手柄3、滑动块4、横杆5，支撑杆2与横杆5通过滑动块4相连接，手柄3将滑动块4固定在支撑杆2上面，并且可以上下滑动，调整高度，底座1带有螺旋口，支撑杆2带有螺纹，支撑杆2可以连接到底座1上面。支撑杆2可以从底座1上面拧下来，方便携带，同时支撑杆2上面的滑动块4也可以从支撑杆上面取下来，方面携带。

所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述光源包括：方形光源6、光源电源线7，方形光源7是一个带有小孔的装置，可以直接连接到横杆5上面，并进行滑动，可以调整相应位置，同时这种光源也可拆卸下来，方便携带。

所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述摄像头包括：摄像头8、摄像头电源线9，摄像头8自带螺旋口，可以连接到横杆5上面并固定，横杆5带有螺纹，摄像头可以拧在横杆顶端，并且方向朝下。

本实用新型的工作过程是：

一种便携式蚕茧计数装置，结合机器视觉技术、计算机技术、图像处理技术，对蚕茧进行统计计数。本蚕茧计数装置包括底座、实验架、方形光源、摄像头。底座、支撑杆、横杆都可以单独存放和拆卸，方便携带，安装也很方便。首先将支撑杆和底座之间通过螺旋口连接起来，然后将横杆穿过滑动块，再将滑动块套在支撑杆上面，拧动手柄，将滑动块固定在支撑杆上面，然后将方形光源穿过横杆，滑动到靠近横杆顶端，将摄像头拧到横杆上面，摄像头连接电脑端，将蚕茧放到摄像头的正下方，通过电脑端的控制程序，即可对蚕茧进行计数操作。电脑端获取蚕茧图像，对采集到的图像进行预处理和二值化操作，将背景和蚕茧目标分离，并对二值化图像进行腐蚀，接着进行距离变换和归一化操作，再进行阈值化二值分割以及膨胀，然后根据目标像素点的连通进行连通区域标记，对连通域进行轮廓查找与统计，在连通域标记之前利用距离变换和归一化操作，忽略不同蚕茧的特性，将蚕茧内部像素点距离边界所有零像素点的距离以灰度值的形式表示，距离越远，灰度值越高，蚕茧中心像素点距离边界零像素点最远，将在蚕茧中心形成一条亮纹，以蚕茧中心的亮纹代表每一个蚕茧，再利用归一化操作，将数据转换到[0,1]范围，进一步收缩蚕茧边界，粘连的蚕茧被完全分离，大大提高了计数结果的准确性，解决了蚕茧因粘连而导致计数结果不准的问题，最后得到的轮廓的数目就是蚕茧的数目。

本实用新型所达到的有益效果是：

1.此新型计数装置将摄像头和方形光源放置在同一高度，避免了光源对摄像头视野的遮挡，使光源和摄像头同时改变，减少客观因素的影响。

2.此新型计数装置结构简单，可拆卸，方便携带，容易组装，重量也比较轻。

3.采用方形光源，补光均匀，减小光照不足带来的影响，使成像质量更好，计数更准确。

4.可通过滑动块将横杆上下调节，从而调整摄像头和光源的高度，使成像更清楚。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构示意图；

图2为本实用新型方形光源示意图；

图3为本实用新型底座示意图；

图4为本实用新型摄像头示意图；

图5为本实用新型计数过程流程图；

附图标记说明：

1-底座；2-支撑杆；3-手柄；

4-滑动块；5-横杆；6-方形光源；

7-光源电源线；8-摄像头；9-摄像头电源线。

具体实施方式

图1中，一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于：蚕茧计数装置包括底座、实验架、光源、摄像头、方形光源；所述实验架包括：底座1、支撑杆2、手柄3、滑动块4、横杆5；所述光源包括方形光源6、光源电源线7；所述摄像头包括摄像头8、摄像头电源线9。将支撑杆和底座之间通过螺旋口连接起来，然后将横杆穿过滑动块，再将滑动块套在支撑杆上面，拧动手柄，将滑动块固定在支撑杆上面，然后将方形光源穿过横杆，滑动到靠近横杆顶端，将摄像头拧到横杆上面，即可组装完毕。

图2中，方形光源装置，包括方形光源6，光源电源线7。方形光源可直接通过小孔穿过横杆，套在横杆上，光源另一端连接电源控制端。

图3中，底座装置，底座装置一个圆形装置，上面有一个螺旋口，可将支撑杆拧在圆形底座上，圆形底座起到固定整个实验架的作用。

图4中，摄像头装置，可以通过螺旋口连接到横杆的顶端，然后固定住，摄像头另一端连接电脑，通过电脑控制摄像头拍照并处理，最后得到计数结果并显示到电脑端。

图5中，是蚕茧计数流程图，计算机对采集到的蚕茧图像，依次进行预处理和二值化将背景和蚕茧目标分离，并对二值化图像进行腐蚀，接着进行距离变换和归一化操作，再进行阈值化二值分割以及膨胀，然后根据目标像素点的连通进行连通区域标记，对连通域进行轮廓查找与统计，根据轮廓计算蚕茧样本的蚕茧个数，并将计数结果显示到计算机界面上。蚕茧大小不一、形状不一、颜色不一，普通方法不能对其很好地进行分割计数。本装置结合并优化多种分割算法，在连通域标记之前利用距离变换和归一化操作，忽略不同蚕茧的特性，将蚕茧内部像素点距离边界所有零像素点的距离以灰度值的形式表示，距离越远，灰度值越高，蚕茧中心像素点距离边界零像素点最远，将在蚕茧中心形成一条亮纹，以蚕茧中心的亮纹代表每一个蚕茧，再利用归一化操作，将数据转换到[0,1]范围，进一步收缩蚕茧边界，粘连的蚕茧被完全分离，大大提高了计数结果的准确性，解决了蚕茧因粘连而导致计数结果不准的问题，装置简单，计数准确，使得该装置可广泛应用于蚕茧计数领域。

技术特征：

1.一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于：蚕茧计数装置包括底座、实验架、光源、摄像头、方形光源；所述实验架包括：底座(1)、支撑杆(2)、手柄(3)、滑动块(4)、横杆(5)；所述光源包括方形光源(6)、光源电源线(7)；所述摄像头包括摄像头(8)、摄像头电源线(9)。

2.如权利要求1所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述实验架包括：底座(1)、支撑杆(2)、手柄(3)、滑动块(4)、横杆(5)，支撑杆(2)与横杆(5)通过滑动块(4)相连接，手柄(3)将滑动块(4)固定在支撑杆(2)上面，并且可以上下滑动，调整高度，底座(1)带有螺旋口，支撑杆(2)带有螺纹，支撑杆(2)可以连接到底座(1)上面。

3.如权利要求1所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述光源包括：方形光源(6)、光源电源线(7)，方形光源(6)是一个带有小孔的装置，可以直接连接到横杆(5)上面，并进行滑动，可以调整相应位置。

4.如权利要求1所述的一种便携式蚕茧计数装置，其特征在于，所述摄像头包括：摄像头(8)、摄像头电源线(9)，摄像头(8)自带螺旋口，可以连接到横杆(5)上面并固定，横杆(5)带有螺纹。

技术总结
本实用新型公开了一种便携式蚕茧计数装置，包括底座、实验架、光源、摄像头、方形光源。将摄像头和方形光源分别固定在实验架上，将蚕茧放置于摄像头正下方，光源连接电源，摄像头连接电脑端，光源和摄像头的高度可上下调节到合适位置，再通过电脑端实现对蚕茧的计数。此装置结构简单、易拆卸、便于携带、组装方便、计数准确，质量可靠，适用于对蚕茧进行计数。

技术研发人员：古亭;李子印;王乐
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2019.11.13
技术公布日：2020.06.05