基于视觉识别鱼肚鱼背相对位置的双路电机驱动控制系统设计

基于视觉识别鱼肚鱼背相对位置的双路电机驱动控制系统设计

摘要

在水产品自动化加工领域，鱼体定向排列是剖切去脏等后续工序的前置关键技术。传统鱼体腹背朝向识别与调整主要由人工完成，存在劳动强度大、生产效率低等问题。本文针对这一工程需求，设计并实现了一套基于OpenMV视觉模块识别鱼肚鱼背相对位置、通过TB6612FNG双路直流电机驱动模块控制电机正反转的自动化控制系统。系统采用OpenMV摄像头实时采集鱼体图像，通过颜色空间转换与阈值分割算法提取鱼体特征，识别鱼肚（浅色区域）与鱼背（深色区域）的空间分布，据此判断鱼体当前朝向状态，并将识别结果通过串口通信传输至Arduino主控单元。Arduino根据接收到的朝向信息，通过TB6612FNG驱动模块输出相应的PWM信号和方向控制信号，驱动电机正转或反转，带动执行机构完成鱼体姿态调整。本文详细阐述了系统的硬件选型与电路设计、软件架构与算法实现、各模块的详细代码及注释说明，并通过实验验证了系统的有效性。实验结果表明，该系统能够准确识别鱼体腹背朝向，并通过TB6612FNG精确控制电机完成姿态调整，为鱼类自动化加工设备的研发提供了可行的技术方案。

第一章 引言

1.1 研究背景与意义

我国是世界第一大水产品生产国和消费国，水产加工产业规模庞大。在鱼类加工生产线中，鱼体在进行机械化剖切去脏处理前，通常需要将鱼体按照统一的头尾及腹背朝向进行排列输送。鱼肚和鱼背的朝向识别与调整，是决定后续剖切质量和加工效率的关键环节。

然而，当前鱼体的定向排列操作主要由人工完成，存在劳动强度大、生产效率低等问题。