鸭蛋及其制品作为食品，包含人体所需的蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等，易于消化和吸收，具有很高的营养价值，是人们日常生活中重要的动物性营养食品。用鸭蛋加工出的盐蛋、皮蛋，风味独特，不仅畅销全国，而且是出口创汇的传统商品，深受消费者喜爱。盐蛋、皮蛋加工过程中，对鸭蛋品质的要求是：蛋芯颜色分级；蛋大小分级。通常，蛋大小用称重分级，而鸭蛋蛋芯颜色等级的检测采用人工照蛋法，根据操作工经验确定蛋芯颜色等级。人工照蛋法工人工作条件差，劳动强度大，生产效率低且等级的判断受主观因素影响，分级质量不能从根本上得到保证。探寻科学的、实用的快速检测鸭蛋品质的技术是迫切需要的。 根据人工照蛋的原理，运用机器视觉技术设计出鸭蛋品质检测与分级系统，对鸭蛋蛋芯颜色等级和鸭蛋外形大小进行自动检测。系统由软件和硬件二部分组成。系统硬件部分由CCD彩色摄像头、图像采集卡、PCL-731A数字量I／O卡、信号延时器、工业用计算机和外部执行机构组成。蛋已到达光室的控制信号由数字量I／O卡输入到计算机；计算机通过对端口的查询获知这一信号后立刻驱动图像采集卡将当前光室中的一帧图像采集到主机内存中，进行相应的计算分析后将光室中鸭蛋蛋芯颜色或大小分级信号再经由数字量输入输出卡，送至外部信号延时控制器；控制器将此信号延时后送至外部执行机构，完成分级动作。信号延时控制器用MCS-51系列单片机和6片8253定时／计数器等芯片组成，以便顺序的接收一系列控制信号，且能将这些信号各自延迟一段时间再顺序发出。 软件部分首先通过鸭蛋蛋芯颜色等级试验和蛋大小试验统计出用于计算机自动检测的3个经验模型，分别用于青皮蛋和白皮蛋蛋芯颜色等级检测以及鸭蛋大小等级检测。然后在系统所选的硬件基础上开发了一个windows平台上用于鸭蛋自动分级系统的工控软件。它实现如下的功能：①完成控制系统中对图像信息的处理；②提供一个用户界面便于操作整个控制系统：③向外部发出分级信号；④记录系统的工作状况。整个系统选用界于高级语言和低级语言之间的C++语言开发，其开发端编译器选用MicroSoft于1998年推出的VC++6.0。系统由5个模块组成：初始化模块完成图像采集卡和数字量I／O卡的初始化；启动停止模块建立和消亡用于监控光室状况和进行图像处理与分析的线程；图像采集模块将光室中所成的像通过CCD经由图像采集卡采集到主机内存中；图像处理模块对主机内存2001硕士论文摘要中的图像进行分析，得出所需要的分级信息;信号1/0模块将得出的分级信号送出至计算机外部，同时也将计算机外部的控制反馈信息传至计算机内部;系统日志模块记录系统的启动运行情况和当前系统检测鸭蛋的数量。 机器视觉鸭蛋品质检测与分级系统经中试，系统运行稳定，检测鸭蛋大小分级精度达士3g，检测鸭蛋蛋芯分级精度达88.75%。研究得出如下结论:(l)鸭蛋蛋芯颜色等级经验模型和鸭蛋大小等级经验模型分别反映蛋芯颜色和鸭蛋大小变化规律，用来对鸭蛋进行蛋芯颜色和蛋大小分级是合适的。(2)无论对青皮蛋还是白皮蛋，蛋芯的颜色等级与蛋在光室光照下所得蛋芯图像被选区域的H值最相关;蛋的重量与所成像的像素面积成正比。(3)鸭蛋蛋壳颜色与蛋芯区域颜色信息有关，可用I的值来进行模糊识别。(4)所设计的信号延时系统能够稳定、准确的完成信号延时工作。(5)所设计的用于鸭蛋品质自动检测的工控软件能够完成鸭蛋的自动检测和分级工作。