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介形類化石機器視覺自動識別系統(tǒng)

項目概述
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（機器視覺）算法引導(dǎo)設(shè)備仿照人工進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行圖像采集。上位機軟件根據(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)、傳輸運送系統(tǒng)、工控機及算法軟件系統(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)相機和載物平臺、垂直移動模塊和固定座組成，進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，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進行模擬人工碎石，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)主要由上料機械手和鏈?zhǔn)捷斔蜋C組成，上料機械手將篩分好的樣品倒入鏈?zhǔn)捷斔蜋C的料盤上完成一次上料，鏈?zhǔn)捷斔蜋C將盛有樣品的料盤輸送到顯微成像工位進行檢測。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。