介形類化石機(jī)器視覺自動識別系統(tǒng)
項(xiàng)目概述
通過鉆探等方式獲取如圖所示的原始樣本,記錄地層等信息,對原始樣本進(jìn)行處理,獲得介形類化石樣本,識別化石屬、種等數(shù)據(jù),判定相關(guān)地質(zhì)信息。
介形類動物體型很小,體長一般不超過0.5毫米,達(dá)10毫米。(如圖所示)介形類有許多化石種類,對于指示海底石油資源的勘探和地質(zhì)年代的確定,以及海洋古生態(tài)的研究都具有重要意義。
介形類化石的機(jī)器視覺自動識別系統(tǒng),可以自動快速處理原始樣本獲取巖屑,通過人工智能(機(jī)器視覺)算法引導(dǎo)設(shè)備仿照人工進(jìn)行介形類化石識別的步驟,完成對介形類化石自動識別的過程,根據(jù)化石的屬、種的數(shù)據(jù),判定巖土的地質(zhì)年代。
系統(tǒng)方案
機(jī)器視覺介形類化石自動識別系統(tǒng)將大塊的化石原料處理,經(jīng)過破碎、清洗、篩選和烘干多道工序后進(jìn)行圖像采集。上位機(jī)軟件根據(jù)多種算法對圖像處理,最終對化石鑒別和分類,并根據(jù)化石的種類對巖層判別。整個(gè)系統(tǒng)包括原料破碎系統(tǒng)、巖屑篩選系統(tǒng)、顯微成像系統(tǒng)、傳輸運(yùn)送系統(tǒng)、工控機(jī)及算法軟件系統(tǒng)。
系統(tǒng)的布局如下,檢測區(qū)域總占地面積為3448mm×1350mm。
系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
圖像采集及處理
顯微成像系統(tǒng)
顯微成像系統(tǒng)由顯微鏡頭物鏡、目鏡、工業(yè)相機(jī)和載物平臺、垂直移動模塊和固定座組成,進(jìn)行化石位置識別和化石挑選分類。圖像采集系統(tǒng)具有防振功能。成像系統(tǒng)采用低重心和穩(wěn)固的結(jié)構(gòu),會吸收振動對圖像獲取的影響,使得在高放大倍率下也有的穩(wěn)定性。同時(shí),軟件還配備防振動算法,使得圖像的還原準(zhǔn)確率更高。
圖像處理算法
介形蟲身體不分節(jié),兩側(cè)對稱,外部為兩瓣殼包裹。個(gè)體雖小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各種器官發(fā)育較為完善,軀干部分有頭部和胸部,二者結(jié)合處不明顯,頭部較大,占身體近一半大??;胸部末端生有一對尾叉,眼睛位于頭部背側(cè),多數(shù)介形蟲不具備眼。介形蟲身體某些部分生有剛毛,伸出殼外以產(chǎn)生觸覺;消化器官由頭部腹側(cè)的口、食管、胃、腸道及構(gòu)成,介形蟲無腮,靠體壁進(jìn)行呼吸。大部分屬種的介形蟲缺少血管和心臟,但其肌肉系統(tǒng)較為復(fù)雜。
化石標(biāo)本制作
通過自動和人工相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)將原始樣本處理成化石樣本,便于化石的圖像自動采集與識別,也便于樣本的長期存貯與管理。
原料破碎系統(tǒng)
原料破碎系統(tǒng)采用一臺小型顎式破碎機(jī)進(jìn)行模擬人工碎石,此系統(tǒng)需要人工加料,出料為全自動,該破碎機(jī)適合中等硬度、硬性、脆性等樣品的快速初粉碎。
巖屑篩選系統(tǒng)
該子系統(tǒng)主要是完成對巖屑(化石)的篩選。通過清洗、攪拌、篩選和烘干,完成對巖屑的篩選。
上下料及輸送系統(tǒng)
上下料及輸送系統(tǒng)主要由上料機(jī)械手和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)組成,上料機(jī)械手將篩分好的樣品倒入鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的料盤上完成一次上料,鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)將盛有樣品的料盤輸送到顯微成像工位進(jìn)行檢測。檢測為化石的揀出放置到相應(yīng)的容器內(nèi),其他樣本直接倒入回收裝置。
系統(tǒng)部分顯微圖像
應(yīng)用領(lǐng)域
系統(tǒng)可應(yīng)用于各類化石的自動識別。