(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122879184.1 (22)申请日 2021.11.23 (73)专利权人 中国计量大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区 学源街258号 专利权人 湖州市质量 技术监督检测研究院 （湖州市纤维质量 监测中心、 国家 茧丝质量 监督检验中心） (72)发明人 郭大容　李子印　汪小东　叶飞　 孔繁圣　 (51)Int.Cl. G01N 21/88(2006.01) G01N 21/25(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装 置 (57)摘要 本实用新型公开了一种基于机器视觉的蚕 茧双面图像采集装置， 包括实验架， 摄像装置， 光 源， 可由舵机驱动转动的背景板， 透明载物台。 将 待测蚕茧放置在透明载物台上， 上下相机分时拍 摄。 上相机拍摄蚕茧上表面时， 上环形光源发光， 下环形光源关闭， 上背景板转动到相机视野之 外， 下背景板转动到蚕茧正下方充当背景； 下相 机拍摄蚕茧下表面时， 下环形光源发光， 上环形 光源关闭， 下背景板转动到相机视野之外， 下背 景板转动到蚕茧正上方充当背景。 获取到一组蚕 茧上下双面图像后送入计算机进行图像识别操 作， 最后显示识别结果。 此装置可 以采集到蚕茧 的双面图像， 根据蚕茧双面图像的颜色， 形态， 纹 理特征可以进一 步提高识别分类的准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 217212292 U 2022.08.16 CN 217212292 U 1.一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于： 蚕茧双面图像采集装置 包括实验架， 摄像头， 环形带漫射板光源， 背景板， 背景板转动装置， 摄像机固定装置， 光源 支撑装置， 透明载物台； 所述的实验架包括： 主支撑台(1)， 主支撑杆(2)， 连接杆(5)， 位置调节块(16)， 松紧旋 钮(4)； 所述的摄 像头包括： 上 下两个相机(3)， 镜 头(13)， 相机连接线(21)； 所述的环形 带漫射板光源 包括： 下环形光源(6)， 上环形光源(12)， 光源连接线(2 2)； 所述的背景板包括： 下背景板(8)， 上背景板(1 1)； 所述的背景板转动装置包括： 下舵机(18)， 上舵机(19)， 舵机连接线(23)， 下旋转轴承 (17)， 上旋转轴承(25)， 连接杆(5)； 所述的摄像机固定装置包括： 连接杆(5)， 相机夹持架(14)， 相机夹持松紧旋钮(15)， 橡 胶垫块(20)； 所述的光源支撑装置包括： 连接杆(5)， 连接架(26)； 所述的透明载物台包括： 透明载物台(9)， 连接杆(5)， 连接架(26)； 所述的主支撑杆(2)固定在主支撑台(1)上， 连接杆(5)通过位置调节块(16)固定在主 支撑杆(2)上用于支撑整个装置； 所述的摄像头为上下两个相机(3)搭配镜头(13)固定在 主 支撑杆(2)上， 用于采集蚕茧的上下表面图像； 所述的上环形光源(12)固定在主支撑杆(2) 上位于透明载物 台(9)上方， 用于采集蚕茧上表面图像时补光； 所述的下环形光源(6)固定 在主支撑杆(2)上位于 透明载物台(9)下 方， 用于采集蚕茧下表面图像时补光。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于， 环 形带漫射板光源包括： 下环形光源(6)， 上环形光源(12)， 光源 连接线(22)； 环形光源 带漫射 版， 光照均匀； 由主控制器控制光源的开关， 当拍摄蚕茧上表面图片时， 上环形光源(12)打 开， 下环形光源(6)关闭； 当拍摄蚕茧下表面图片时， 上环形光源(12)关闭， 下环形光源(6) 打开。 3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于， 所 述的转动装置包括： 下舵机(18)， 上舵机(19)， 舵机连接线(23)， 下旋转轴承(17)， 上旋转轴 承(25)， 连接杆(5)； 上舵机(19)通过上旋转轴承(25)与连接杆(5)和上背景板(11)相连， 用 蚕茧下表面图像采集时控制上背 景板(11)转动； 下舵机(18)通过下旋转轴承(17)与连接杆 (5)和下背景板(8)连接， 用于蚕茧上表面图像采集时控制下背景板(8)转动。 4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于， 摄 像过程中透明载物台上方相机镜头朝下， 对准透明载物台； 透明载物台下方相机镜头朝上， 对准透明载物台； 上 方相机拍摄 蚕茧上表面图像， 下 方相机拍摄 蚕茧下表面图像。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217212292 U 2一种基于机 器视觉的蚕 茧双面图像采集装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及图像采集领域， 具体涉及 一种基于机器视觉的蚕茧双 面图像采集 装置。 通过舵机转动背景板， 并配合计算机控制上下双摄相 机及光源完成蚕茧上下双面图 像分时采集工作。 背景技术 [0002]蚕茧作为丝绸服装的原材料， 在缫丝之前需要对原材料蚕茧的质量进行检测， 由 于养殖方法， 以及蚕茧环境中温度湿度等因素影响， 蚕茧的形状， 质地外观都会产生不同。 从颜色角度可以分为正常白茧， 黄茧， 烂茧， 霉斑茧； 从形状角度可以分为印头茧， 薄茧； 从 结构大小 可以分为双宫茧， 单宫茧等。 不同种类的蚕茧产丝的质量相差甚远， 因此需要在缫 丝之前对蚕茧进行分类。 传统的蚕茧分类主要靠人工观察， 手动分类， 因为蚕茧量大， 人工 易疲劳， 所以分类效率低下。 [0003]机器视觉与图像处理算法以及深度学习的结合可以很好的提高蚕茧识别分类的 效率与准确性， 由于蚕茧的霉斑， 黄斑， 以及形态结构存在方向性， 即从不同视角观察可能 会对蚕茧的种类产生不同的判断， 例如一个下表面有黄斑的蚕茧， 从上方观察就是一个完 好的蚕茧， 若仅根据单一表面图像进行识别就会导致误判。 设计一种能上下双面拍摄蚕茧 图像的装置， 可以更进一 步提高蚕茧识别与分类的准确性。 实用新型内容 [0004]本实用新型针对蚕茧颜色， 形状， 纹理等特征具有方向性的特点， 设计了可以拍摄 蚕茧上下双面的图像采集装置， 本实用新型 具体通过以下技 术方案实现： [0005]一种基于机器视觉的蚕茧双面图像采集装置包括： 实验架， 摄像装置， 环形带漫射 板光源， 背景板， 背景板转动装置， 摄像机固定装置， 光源支撑装置， 透明载物台。 所述的实 验架包括： 主支撑台， 主支撑杆， 连接杆， 位置调节 块， 松紧旋钮； 所述的摄像装置包括： 上下 两个相机， 镜头， 相机连接线； 所述的环形带漫射板光源包括： 下环形光源， 上环形光源， 光 源连接线； 所述的背景板包括： 下背景板， 上背景板； 所述的背景板转动装置包括： 下舵机， 上舵机， 舵机连接线， 下旋转轴承， 上旋转轴承， 连接杆； 所述的摄像机固定装置包括： 连接 杆， 相机夹持架， 相机夹持松紧旋钮， 橡胶垫块； 所述的光源支撑装置包括： 连接杆， 连接架； 所述的透明载物台包括： 透明载物台， 连接杆， 连接架。 [0006]所述的一种基于机器视觉 的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于， 所述的实验架 包括： 主支撑台， 主支撑杆， 松紧旋钮， 连接杆， 位置调节 块； 主支撑台水平 放置， 主支撑杆通 过螺纹垂直固定在主支撑台上， 将位置调节块的圆孔穿过主支撑杆， 拧上松紧旋钮将其固 定， 连接杆穿过位置调节块的另一个孔， 调整好 位置后用松紧旋钮将其固定 。 [0007]所述的一种基于机器视觉 的蚕茧双面图像采集装置， 其特征在于， 摄像装置中相 机采用分辨率200万像素的面阵彩色相机， 镜头采用50 mm焦距镜头， 镜头通过螺纹固定在相 机上， 相机固定架 通过螺纹固定在连接杆上， 将橡胶垫块垫在相机两侧， 拧上松紧旋钮挤压说　明　书 1/4 页 3 CN 217212292 U 3