【摘 要】
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鸡胚是生物疫苗企业用来制备疫苗的生物反应器,主要应用于禽流感疫苗、新城疫疫苗、普通流感疫苗等的制备。随着生物疫苗生产智能化、自动化的不断加深,对鸡胚的自动照检越来越成为关注点。本文提出并开发了一种基于机器视觉的全自动的实现鸡胚照检、传送、分拣功能的一体化装置。应用自动化控制技术、机器视觉技术、数字图像处理技术完成了装置的理论研究、机器视觉系统、机械设计、硬件控制、鸡胚检测判别系统、装置检验等,可以
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鸡胚是生物疫苗企业用来制备疫苗的生物反应器,主要应用于禽流感疫苗、新城疫疫苗、普通流感疫苗等的制备。随着生物疫苗生产智能化、自动化的不断加深,对鸡胚的自动照检越来越成为关注点。本文提出并开发了一种基于机器视觉的全自动的实现鸡胚照检、传送、分拣功能的一体化装置。应用自动化控制技术、机器视觉技术、数字图像处理技术完成了装置的理论研究、机器视觉系统、机械设计、硬件控制、鸡胚检测判别系统、装置检验等,可以有效地实现对强胚、弱胚、死胚、无精胚、倒置胚的自动判别与分拣。其主要内容如下:（1）提出了一个基于机器视觉的360°的鸡胚观测方法:光源从顶部照射鸡胚,侧面观察;鸡胚90度旋转,从4个方向拍摄图像,综合4张图像的血管分布面积、气室状态、鸡胚颜色来分析鸡胚,剔除不合格的鸡胚（弱胚、死胚、无精胚、倒置胚）。（2）根据提出的360°观测方法,开发设计了全自动鸡胚检验装置的机器视觉系统和机械装置。选择3W的LED光源、工业相机（维视MV-EM200C）、镜头（维视AFT-1214MP）、PC机设计了机器视觉系统。用SOLIDWORKS 2018设计了全自动鸡胚检验装置的机械结构,包括传送组件、照检组件以及分拣组件。传送组件用于支撑及传送蛋盘至照检区、分拣区。照检组件用于对鸡胚的吸提、鸡胚360°的旋转,实现对鸡胚的全方位图像采集。分拣组件是鸡胚判别完成后的执行机构,实现指定不合格鸡胚的剔除。（3）利用Altium Designer、立创EDA、Keil u Vision5设计了全自动鸡胚检验装置的硬件控制部分。含装置通讯方式及协议的设计、主控板设计、照检控制板设计、分拣控制板设计及固件设计等。实现对步进电机的三维运动控制、恒流LED驱动、多路真空气路的通断控制等。（4）利用Visual Studio 2017和emgucv3.1库建立了一种模拟人工照检,综和气室、血管、颜色特征的三步判定的鸡胚检测分类系统。其中的关键部分是结合局部自适应阈值和连通域去噪的方法提取血管特征。（5）利用铝型材为主骨架,搭建了全自动鸡胚检验装置。并对其关键部分进行了非生物性和生物性实验。包括恒流LED电路性能测试、步进电机的机械运动精度测试、真空气路的气密性测试,其中LED的恒流平均偏差小于2ma,步进电机的机械运动的平均偏差小于0.02mm,气密性压力偏差小于2pa。利用200个10-12日龄SPF鸡胚进行生物实验测试,达成了如下结果:强胚的判别准确率为92.5%.;弱胚的判别准确率为97.5%;死胚、无精胚和倒置胚的判别准确率为100%。
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