光电仪器设计大作业

光电仪器原理与设计大作业

主要原理：

通过测量蛋黄面积与鸡蛋面积之比以及测量气室轴长与鸡蛋轴

长之比两个参数共同确定鸡蛋新鲜度。

仪器原理：

基于利用拍照得到的图像观测蛋黄面积占整个鸡蛋面积的比值，由多次实验可获取蛋黄面积与鸡蛋面积比值和鸡蛋天数的一般关系，由此可检测新鲜度。

图像显示：

图一鸡蛋面积比获取装置（新鲜度检测装置）

对于拍照获得的蛋黄与鸡蛋面积比的图像，在R,B,G三个分量上来观察可以发现在R,B分量上区别不明显，在G分量上可以观测出蛋

黄与鸡蛋的面积比。其中观测效果最好的是采用线性映射方式时鸡蛋图像的整体亮度效果较好，能够比较清楚地显示出蛋黄区域。在此之后滤波去噪即可获得不同新鲜度鸡蛋的蛋黄与鸡蛋面积比的参数关系。

相关参数计算：

鸡蛋图像面积用像素点个数来表示，拍摄距离的微小变化都会带来像素面积的较大变化，为了消除主客观等外在因素的影响，较精确地计量鸡蛋蛋黄像素面积的变化，选取蛋黄与整蛋面积比值作为形态特征值参数。通过前面的图像处理获知，蛋黄区域的G 颜色分量与其它区域差异显著，若直接按其颜色特征参数求取蛋黄像素面积，会因为蛋黄区域图像呈现较暗的颜色而与背景类似，统计时很可能会将黑色背景的像素点也算进去，因此，在G 分量图中,先求取蛋清区域面积，蛋黄面积为整蛋与蛋清面积之差。利用像素选择函数和数值统计函数统计出蛋清区域G 值的最大最小值，即蛋清区域像素点的G 值范围，再把符合条件的像素点循环求和，即可自动统计出蛋清区域像素面积。具体数值提取及统计框。

图2 相关参数计算流程

参数关系:

通过查阅相关实验数据资料我从网上得到了如下实验数据参数，该表格表明了鸡蛋天数与面积比构成的一般关系。

图3 鸡蛋新鲜度与面积比的一般关系（网络查找获得）

结果与筛选：

可根据生活经验可知一般30天以上的鸡蛋即可视为已变质鸡蛋（也可根据检测时制定的标准来进行筛选），即对应于表格内数据可以进行筛选。

筛选出来的优质鸡蛋可进一步根据表格参数进行排序筛选最终获取

排序。

预算与元器件类型：

一、光源：LED灯泡，5元。

二、拍照:数码相机，1000元。

三、光筒、暗室，散热：利用不透光金属制作，100元。

四、单片机或计算机：200元或3000元。

五、总价 1305—4105元。