介形类化石机器视觉自动识别系统

项目概述
       通过钻探等方式获取如图所示的原始样本，记录地层等信息，对原始样本进行处理，获得介形类化石样本，识别化石属、种等数据，判定相关地质信息。

       介形类动物体型很小，体长一般不超过0.5毫米，最大达10毫米。（如图所示）介形类有许多化石种类，对于指示海底石油资源的勘探和地质年代的确定，以及海洋古生态的研究都具有重要意义。

        介形类化石的机器视觉自动识别系统，可以自动快速处理原始样本获取岩屑，通过人工智能（机器视觉）算法引导设备仿照人工进行介形类化石识别的步骤，完成对介形类化石自动识别的过程，根据化石的属、种的数据，判定岩土的地质年代。

系统方案
       机器视觉介形类化石自动识别系统将大块的化石原料处理，经过破碎、清洗、筛选和烘干多道工序后进行图像采集。上位机软件根据多种算法对图像处理，最终对化石鉴别和分类，并根据化石的种类对岩层判别。整个系统包括原料破碎系统、岩屑筛选系统、显微成像系统、传输运送系统、工控机及算法软件系统。
      系统的布局如下，检测区域总占地面积为3448mm×1350mm。

 系统功能结构图

图像采集及处理
       显微成像系统
       显微成像系统由显微镜头物镜、目镜、工业相机和载物平台、垂直移动模块和固定座组成，进行化石位置识别和化石挑选分类。图像采集系统具有防振功能。成像系统采用低重心和稳固的结构，会吸收振动对图像获取的影响，使得在高放大倍率下也有极高的稳定性。同时，软件还配备防振动算法，使得图像的还原准确率更高。

        图像处理算法
        介形虫身体不分节，两侧对称，外部为两瓣壳包裹。个体虽小，但结构复杂，各种器官发育较为完善，躯干部分有头部和胸部，二者结合处不明显，头部较大，占身体近一半大小；胸部末端生有一对尾叉，眼睛位于头部背侧，多数介形虫不具备眼。介形虫身体某些部分生有刚毛，伸出壳外以产生触觉；消化器官由头部腹侧的口、食管、胃、肠道及肛门构成，介形虫无腮，靠体壁进行呼吸。大部分属种的介形虫缺少血管和心脏，但其肌肉系统较为复杂。

化石标本制作
       通过自动和人工相结合的方法，实现将原始样本处理成化石样本，便于化石的图像自动采集与识别，也便于样本的长期存贮与管理。

       原料破碎系统
       原料破碎系统采用一台小型颚式破碎机进行模拟人工碎石，此系统需要人工加料，出料为全自动，该破碎机适合中等硬度、硬性、脆性等样品的快速初粉碎。
       岩屑筛选系统
       该子系统主要是完成对岩屑（化石）的筛选。通过清洗、搅拌、筛选和烘干，完成对岩屑的筛选。     

      上下料及输送系统
      上下料及输送系统主要由上料机械手和链式输送机组成，上料机械手将筛分好的样品倒入链式输送机的料盘上完成一次上料，链式输送机将盛有样品的料盘输送到显微成像工位进行检测。检测为化石的拣出放置到相应的容器内，其他样本直接倒入回收装置。

系统部分显微图像

 应用领域
        系统可应用于各类化石的自动识别。