南方论坛82023年5月下SouthForum基于图像处理的河蟹分级系统设计*周志强1，曹倩2，朱虹3，宋宁1，肖茂华1（1.昆山农业机械化技术推广站，江苏苏州215300；2.南京农业大学工学院，江苏南京210031；3.江苏省农机具开发应用中心，江苏南京210017）摘要：【目的】传统的河蟹分拣方法主要依靠人眼识别，误差率大，耗时耗力，且易对河蟹造成损伤。随着机器视觉技术和人工智能的高速发展，基于视觉识别技术的河蟹分拣方法效率高、准确度高。【方法】课题组设计了一种基于品质智能分级技术的河蟹高效分级系统，通过使用不同等级的雌雄河蟹各20只进行分级试验，利用视觉模块的图像采集与图像处理技术采集河蟹图像，经过图像的灰度化、滤波、增强、图像分割和形态学处理消除环境干扰，结合河蟹雌雄判别技术和河蟹肥满度公式，计算得到河蟹公母与肥满度识别准确率指标。【结果】该系统的河蟹雌雄平均识别准确率为97.5%，肥满度平均识别准确率为97%，证实了分级装置的可靠性。【结论】该系统采用视觉识别技术进行河蟹无损检测，可以实现低损伤、高效率、高准确度识别河蟹，与传统人工相比提高了判别准确度，提升了分拣效率，大幅节省人力、物力，具有广泛的应用前景。关键词：图像处理；雌雄辨别；肥满度分级中图分类号：TN911.73；TS254.7文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.10.002在众多水产品中，河蟹作为我国的名优水产品，以其“青背白肚，金爪黄毛”闻名于世。随着产品需求量的提升和产业销售途径的拓宽，河蟹的销售已经扩散到全国各地，产量和养殖面积发展迅猛，普通的人工分级和现今主流的重量分拣设备已经无法满足其产业与市场的需要，阻碍了河蟹产业的大规模发展。为此，课题组提出了一种基于品质智能分级技术的河蟹高效分级系统。1河蟹分级系统视觉模块总体设计视觉模块是河蟹分拣分级系统的重要组成部分。视觉模块利用机器视觉技术，通过计算机模拟人类视觉，对被测物体进行拍照，获取关键图像信息，并转化成直观的数据，实现建模分析[1]。河蟹通过传送带上样，光电传感器检测到河蟹经过时，发送信号给视觉模块采集河蟹的腹部图像。然后对图像进行预处理，分别提取图像中的形状模板和像素面积，分割出河蟹腹部图像中公蟹尖脐特性所在部位的图像，使用模板匹配算法识别河蟹雌雄，通过CCD相机提取蟹壳轮廓长度，并计算肥满度[2]。最后，控制模块根据河蟹的品质等级控制分选模块将河蟹分拣到对应等级的收纳筐中。系统工作流程如图1所示...
