中方分割方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及中方分割方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.猪肉精细化分割过程中，首先需要对劈半后的猪胴体进行六分体的分割，其中六分体中的中段会根据客户需求，进行带皮带脊大排的分割，即将中段分离成带皮带脊大排(带3号肉)和中方。中方会根据客户需求，被分割为肋排和五花两部分。肋排部分包括胸腔肋骨，肋软骨、胸软骨，整体9-11根肋骨等；需要修割突出的胸软骨部分；注意肋排带肉厚度，不得露骨(即在切割过程中，肋排被刀具切割露出骨头的现象)、罗隔肉条小于0.5厘米、根据客户订单需求，肋排裙带边宽度控制在1-5厘米、肋软骨带肉厚度1.5-2厘米、表面和内腔无明显碎板油、五花部分表面无严重露白(即在切割过程中，五花部分露出过多脂肪部分的现象，面积不超过3厘米
×
3厘米)、无硬骨、骨膜、碎板油、淋巴残留等。
3.当前国内屠宰厂带皮带骨中方的分割均为人工进行分割，分割效率低，并且对操作人员有着较高的经验要求，或者需要获取猪半胴体的品种、尺寸和质量，确定对应的等级，才能够规划出切割路径，分割效率较低，工序繁琐。
4.综上可见，如何提高中方分割的效率，并降低分割复杂度是本领域有待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中方分割方法、装置、设备及介质，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度。其具体方案如下：
6.第一方面，本技术公开了一种中方分割方法，包括：
7.利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；
8.基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
9.可选的，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：
10.基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息；
11.生成与所述分割轨迹和所述深度信息对应的第一控制命令，并将所述第一控制命令发送至机械臂，以便所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，并控制切割刀具按照所述第二控制命令对所述待分割中方进行分割。
12.可选的，所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，包括：
13.确定所述机械臂的第一坐标系与切割刀具的第二坐标系之间的坐标系转换关系；
14.利用所述坐标系转换关系对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令。
15.可选的，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，包括：
16.基于所述目标语义分割图确定目标分割区域，并确定在所述目标分割区域与所述目标语义分割图重叠的边界上的若干个第一特征点；
17.规划相对应的所述第一特征点之间的弧线，并确定所述弧线上的若干个第二特征点，以便基于所述第一特征点、所述第二特征点得到对应的分割轨迹。
18.可选的，所述机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：
19.机械臂控制切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
20.可选的，所述机械臂控制切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：
21.机械臂调整切割刀具的刀锋面与所述待分割中方的切割面之间的夹角为预设锐角，然后控制所述切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
22.可选的，所述获取所述原始图像的目标语义分割图，包括：
23.利用基于deeplabv3算法的语义分割模型获取所述原始图像的原始语义分割图；
24.对所述原始语义分割图进行噪声去除操作、切片操作，以得到目标语义分割图。
25.第二方面，本技术公开了一种中方分割装置，其特征在于，包括：
26.语义分割图获取模块，用于利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；
27.分割模块，用于基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
28.第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：
29.存储器，用于保存计算机程序；
30.处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的中方分割方法的步骤。
31.第四方面，本技术公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的中方分割方法的步骤。
32.本技术有益效果为：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。由此可见，本技术只需要利用预设相机采集待分割中方的原始图像以得到目标语义分割图，无需采集待切割中方多余信息，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度；规划分割轨迹及其深度信息，如此一来，机械臂可以控制切割刀具按照分割轨迹和深度信息进行更加精确的分割。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.图1为本技术公开的一种中方分割方法流程图；
35.图2为本技术公开的一种具体的切割系统示意图；
36.图3为本技术公开的一种具体的分割轨迹平面示意图；
37.图4为本技术公开的一种具体的分割轨迹正侧面示意图；
38.图5为本技术公开的一种具体的分割轨迹右侧面示意图；
39.图6为本技术公开的一种具体的坐标系示意图；
40.图7为本技术公开的一种具体的刀具旋转示意图；
41.图8为本技术公开的一种具体的中方分割方法流程图；
42.图9为本技术公开的一种具体的deeplabv3语义分割模型示意图；
43.图10为本技术公开的一种具体原始语义分割图；
44.图11为本技术公开的一种具体的语义分割结果图；
45.图12为本技术公开的一种具体的目标语义分割图；
46.图13为本技术公开的一种具体的特征点规划图；
47.图14为本技术公开的一种具体的切割平面示意图；
48.图15为本技术公开的另一种具体的中方分割方法流程图；
49.图16为本技术公开的一种具体的分割轨迹示意图；
50.图17为本技术公开的一种中方分割装置结构示意图；
51.图18为本技术公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.猪肉精细化分割过程中，首先需要对劈半后的猪胴体进行六分体的分割，其中六分体中的中段会根据客户需求，进行带皮带脊大排的分割，即将中段分离成带皮带脊大排(带3号肉)和中方。中方会根据客户需求，被分割为肋排和五花两部分。肋排部分包括胸腔肋骨，肋软骨、胸软骨，整体9-11根肋骨等；需要修割突出的胸软骨部分；注意肋排带肉厚度，不得露骨(即在切割过程中，肋排被刀具切割露出骨头的现象)、罗隔肉条小于0.5厘米、根据客户订单需求，肋排裙带边宽度控制在1-5厘米、肋软骨带肉厚度1.5-2厘米、表面和内腔无明显碎板油、五花部分表面无严重露白(即在切割过程中，五花部分露出过多脂肪部分的现象，面积不超过3厘米
×
3厘米)、无硬骨、骨膜、碎板油、淋巴残留等。
54.当前国内屠宰厂带皮带骨中方的分割均为人工进行分割，分割效率低，并且对操作人员有着较高的经验要求，或者需要获取猪半胴体的品种、尺寸和质量，确定对应的等
级，才能够规划出切割路径，分割效率较低，工序繁琐。
55.为此本技术相应的提供了一种中方分割方案，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度。
56.参见图1所示，本技术实施例公开了一种中方分割方法，包括：
57.步骤s11：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图。
58.本实施例中，例如图2所示的一种具体的切割系统示意图，安装操作台、机械臂、切割刀具、预设相机，将待切割中方放置于操作台中，利用预设相机采集待切割中方的原始图像，并获取原始图像的目标语义分割图。
59.步骤s12：基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
60.下面分别以平面、正侧面、右侧面为例，对分割进行说明：
61.一、例如图3所示的一种具体的分割轨迹平面示意图，：
62.(1)图中点qadp所围成的区域表示待切割中方的区域，点oad所围成的区域即为需要在中方上分离下的普肋排的区域；
63.(2)e为刀锋上一点且直线ff’与gg’平行，来表示刀锋切割肉的位置，e为刀具刀尖位置，点ef’fgg’所围成区域为切割的刀具，箭头所指向方向即为刀具切割方向；
64.(3)点h和点m分别位于中方正侧面和右侧面脂肪与红肉交界点，且hm和od所围成的区域ohmd即为肋排裙带边的区域；
65.(4)ob、oc、od等线表示在刀具沿刀具切割方向切割肋排时刀锋的轨迹线，呈弧形，是将人工切割中方过程中刀具刀锋的轨迹线简化、重规划所得，轨迹线的数量和各个轨迹线之间的位置关系由中方和切割轨迹规划而定，这里以刀具切割4次为例；
66.按刀具切割方向，使得刀锋划过的区域为点oad所围成的区域，由于不同的待切割中方和普肋排大小不同、产品需求不同，点oad的区域大小也相应不同，具体以裙带边的宽度来决定oad区域的大小和具体位置。
67.二、例如图4所示的一种具体的分割轨迹正侧面示意图，：
68.(1)点o、a已知，点a’、o’分别为点o、a竖直向下一定距离的点(实际位置在中方内部)；箭头方向为刀具切割方向，刀具切割位置和刀锋位置见图4；
69.(2)点a’即为刀具刀锋切割肉的接触面，o’a’为刀锋正侧面切割的轨迹线，且aa’长度大于oo’长度；
70.(3)o’a’ao即为分离下的肋排正侧面区域范围。刀具用刀锋位置沿刀具切割方向，在点a’处沿a’o’轨迹线开始切割，至点o处结束，刀锋部位需要覆盖点a’o’o所组成的轨迹线范围，来达到在正侧面部分分离出所需肋排。aa’、oo’等线段长度分别表示肋排在正侧面需要被切割的深度，标准为：肋排不露骨、露白，五花部分不露白即可。
71.三、例如图5所示的一种具体的分割轨迹右侧面示意图，：
72.(1)点o、a、d、a’已知，点d’为点d竖直向下一定距离的点(实际位置在中方内部)；此视角下，参考实物图，以线ao的方向表示刀具切割的方向；
73.(2)点a’即为刀具刀锋切割肉的接触面，a’d’为刀锋右侧面切割的轨迹线；
74.(3)aa’dd’即为分离下的肋排右侧面区域范围。用刀锋位置沿刀具切割方向，在点a’处沿a’d’轨迹线开始切割，至点d’处结束刀锋部位需要覆盖点a’d’所组成的轨迹线范围，来达到在右侧面部分分离出所需肋排。aa’、dd’等线段长度分别表示肋排在右侧面需要被切割的深度，标准为：肋排不露骨、露白，五花部分不露白即可。
75.通过上述图3至图5可知，可以将分割轨迹简单分为横切和竖切，横切例如为分割轨迹ob、分割轨迹oc、分割轨迹od，并且aa’、oo’表示相对应的深度信息，竖切的分割轨迹在od、hm之间，根据不同切割要求，确定具体的竖切轨迹，例如为od，经过横切、竖切两种分割方式后，普肋排就可以被分割，即完成对中方的分割。
76.本实施例中，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息；生成与所述分割轨迹和所述深度信息对应的第一控制命令，并将所述第一控制命令发送至机械臂，以便所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，并控制切割刀具按照所述第二控制命令对所述待分割中方进行分割。可以理解的是，机械臂需要获取如何进行切割的切割命令，即第一控制命令，又因为机械臂与切割工具的坐标系不完全一致，因此需要将第一控制命令进行转换，以得到用于控制切割刀具按照分割轨迹和深度信息对待分割中方进行分割的第二控制命令。
77.本实施例中，所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，包括：确定所述机械臂的第一坐标系与切割刀具的第二坐标系之间的坐标系转换关系；利用所述坐标系转换关系对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令。
78.可以理解的是，本实施例是基于机械臂和切割刀具来完成切割功能，即首先需要确定一个坐标系为世界坐标系，来规定规划点为的实际位置。在此之前需要引入欧拉角和机械臂坐标下的旋转角，由od、a’o’o、a’d’和对应的rz、rx、ry来表示刀具在某一轨迹、点的具体姿态。此外，根据刀具位置(工件位置)，以刀具ee’fg所围成平面为xoy平面建立工具坐标系，来单独规划刀具的姿态，如图6所示的一种具体的坐标系示意图：
79.(1)刀具欧拉角：欧拉角是一种基于三种较简单旋转运动(称为俯仰、滚动和偏航)创建一般旋转的机制。如图7所示的一种具体的刀具旋转示意图为例，以刀具平面建立坐标系，刀具分别绕x、y、z轴旋转的角度分别称之为俯仰角ψ、滚动角φ和偏航角θ；
80.(2)机械臂旋转角：本实施例采用6轴机械臂，在机械臂世界坐标系中，根据绕x、y、z轴旋转一定度数的角度，定义为rx、ry、rz，以此举例，来表示刀具姿态。
81.刀具坐标系与机械臂坐标系匹配：在实际情况中，为了将刀具的俯仰、偏航、滚动角度与机械臂坐标下的ry、rz、rx一一对应，及刀具的俯仰、偏航、滚动角度分别用ry、rz、rx表示，在世界坐标系下，ry、rz、rx的计算结果也将代表刀具的俯仰、偏航、滚动角。需要刀具的初始姿态和工具坐标系下的世界坐标系确保计算的姿态值和实际姿态保持基本一致，且保证传送带(操作台)平面与此时机械臂世界坐标系下的xoy面平行或者重合：
82.操作(1)x、y、z轴的匹配：首先，确定机械臂装配时，其世界坐标系垂直于水平面，此时，刀具和机械臂z轴已统一；将刀锋面(ff’或gg’)平行或者重合于机械臂坐标系下的x轴(本实施例以刀锋面ff’或gg’和机械臂世界坐标系下x平行为例)平行或重合，此时，即可将刀具的x、y轴与机械臂x、y轴对应起来，且刀具和机械臂坐标系下的rz匹配完成，数值为
0；
83.操作(2)欧拉角和俯仰角的匹配：在“操作(1)”的基础下，将水平仪放置在刀面上，调整rx、ry都为0，即可将刀具和机械臂坐标系下的rx、ry匹配完成(且rx、ry数值为0)。
84.综上，本设计将刀具和机械臂的坐标系以及对应角度设置、匹配完成。
85.本技术有益效果为：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。由此可见，本技术只需要利用预设相机采集待分割中方的原始图像以得到目标语义分割图，无需采集待切割中方多余信息，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度；规划分割轨迹及其深度信息，如此一来，机械臂可以控制切割刀具按照分割轨迹和深度信息进行更加精确的分割。
86.参见图8所示，本技术实施例公开了一种具体的中方分割方法，包括：
87.步骤s21：利用预设相机采集待分割中方的原始图像。
88.步骤s22：利用基于deeplabv3算法的语义分割模型获取所述原始图像的原始语义分割图；对所述原始语义分割图进行噪声去除操作、切片操作，以得到目标语义分割图。
89.本实施例中，为进行后续的轨迹分割，首先采用语义分割的方式将肋排划分为胸腔区和裙带边区，例如图9所示的一种具体的deeplabv3语义分割模型示意图，采用基于deeplabv3的语义分割模型，将原始图像输入至语义分割模型中，输出例如图10所示的一种具体原始语义分割图，图11为一种具体的语义分割结果图，为了可以更加清楚的规划轨迹，例如图12所示的一种具体的目标语义分割图，可以再进行噪声去除操作、切片操作。
90.步骤s23：基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
91.本实施例中，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，包括：基于所述目标语义分割图确定目标分割区域，并确定在所述目标分割区域与所述目标语义分割图重叠的边界上的若干个第一特征点；规划相对应的所述第一特征点之间的弧线，并确定所述弧线上的若干个第二特征点，以便基于所述第一特征点、所述第二特征点得到对应的分割轨迹。可以理解的是，在规划分割轨迹之前，需要获取预设数量的特征点，例如图13所示的一种具体的特征点规划图，包含特征点1至点18，点18、点19、点15、点17为目标语义分割图的四个顶点，以此得到待分割中方的顶点及边界，其中，第一特征点包括点1、点15、点14、点10、点6，第二特征点包括点2至点5、点7至点9以及点11至点13，也就是说，第一特征点在目标分割区域(普肋排)与目标语义分割图重叠的边界上，第二特征点在相对应的第一特征点之间的弧线上，点，需要注意的是，还可以根据具体情况，确定出点16，用点16替换点14，确定第一特征点、第二特征点具体过程可以如下所示：
92.点1：基于目标语义分割图确定目标分割区域a、目标分割区域b，根据相应的特征，点1的x坐标在裙带边左边界往左偏移固定距离位置，点1的y坐标在肋排分割面的上边界点处，通过对应算法寻找到目标语义分割图最左侧的位置后，并按照经验参数往左偏移一定位置后确定点1的x坐标，对应的y坐标可以用目标语义分割图的最低部的坐标做大致确定，后期做精细化校准；
93.点2：点2的确定是将点1垂直往上移动固定距离，该固定距离由工艺参数确定，也就是根据切割要求进行确定；
94.点3至点5的确定，根据经验，该位置距离裙带边是由固定距离的，且上述三点均匀分布。以点3为例，先计算裙带切片图的宽度，按照均匀分布的比例在裙带切片图上找对对应的两个矩形框区域，并将这两个矩形框的左上角的坐标作为定位参考点，将这两个点构成直线方程，并计算其法线方方程，在法线方程上寻找距离两点连线中点一定距离的位置作为点3坐标，点4和点5以此类推；
95.点6：点6在肋排的右上角。为确定这个位置，应首先将肋排的轮廓找到，寻找的方式依次采用图像数据通道抽取、背景差分、形态学处理、噪声处理等方式得到肋排的轮廓，根据肋排的闭合区域，寻找其右上角即可得到点6的坐标；
96.点7至点9、点11至点13：点7至点9、点11至点13是基于胸腔区域实现的。首先将分割出的胸腔区域的二值化图像进行切片操作，该操作的目的在于方便行为肋排不同区域的位置。本质上上述六个点都是以胸腔的位置而确定的，这里以点7为例进行说明。首先统计切片后每个小矩形的坐标位置，将其按照从左往右的分布进行排列。点7在胸腔x方向上从左往右35％的位置处，根据次确定出该点所对应的矩形框的编号，也即确定了该点的x坐标，坐标根据该点所处的位置，以该矩形框的左上角为参考进行确定。其他5个点思路基本相同；
97.点10、点14点：点10、点14点分别是点10和点13往右偏移所得到的，偏移量取决于肋排的右边界，边界点的确定方式参考点6的方式；
98.点15：点15的确定方式参考点6的方式，其特征为肋排边界区域的右侧突出点。
99.如以图14所示的一种具体的切割平面示意图为例，对第一特征点、第二特征点与分割轨迹的关系进行说明：图14中的点o、点h之间的线段，表示图13中点1的范围，点m、点d之间的线段，表示图13中点6的范围，例如以点1为点o、点6为点d进行说明，即图13中的点1、点2、点3、点4、点5、点6形成的弧线为图14中的分割轨迹od，图13中的点1、点7、点8、点9、点10形成的弧线为图14中的分割轨迹oc，图13中的点1、点11、点12、点13、点14形成的弧线为图14中的分割轨迹ob。其中，图14中左边的切割刀具ef’fgg’表示竖切中方，即操作1、右边的切割刀具ef’fgg’表示横切中方，即操作2，箭头即为刀具切割方向之一，od为切割方向之一，ef’f为刀具刀锋切割部分、od为刀锋切割轨迹之一，x、y、z分别为世界坐标系的坐标轴，箭头所指向方向为正方向。
100.本实施例中，所述机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：机械臂控制切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。机械臂控制切割刀具完成操作1、操作2，其中，操作1、操作2之间没有先后顺序，例如以先进行操作1、后进行操作2为例：
101.操作1：机械臂控制切割刀具沿着分割轨迹od进行切割，在切割时，需要按照点1、点2、点3、点4、点5、点6的切线方向进行切割；
102.操作2：机械臂控制切割刀具沿着分割轨迹ob进行切割，在切割时，需要按照点1、点11、点12、点13、点14的切线方向进行切割；然后，机械臂控制切割刀具沿着分割轨迹oc进行切割，在切割时，需要按照点1、点7、点8、点9、点10的切线方向进行切割；最后，机械臂控
制切割刀具沿着分割轨迹od进行切割，在切割时，需要按照点1、点2、点3、点4、点5、点6的切线方向进行切割，需要注意的是，操作2中是横向沿着分割轨迹od进行切割，与操作1中的竖向沿着分割轨迹od进行切割是不同的。
103.理想状态下，操作1与操作2的切割轨迹是完全重和的，交叉的部分仅在oo’和dd’的深度有所交叉。实际情况下，中方会在刀具切割过程中发生不同程度的形变，所以操作1与操作2的切割轨迹是不完全重合的，其中，操作1的轨迹线相对稳定，为了使切割轨迹交叉，在实际规划中，把操作2所走的do轨迹线以原线为基准，向点p方向等比例扩大5mm左右，以此来达到轨迹线交叉。
104.由此可见，本技术利用预设相机采集图像以规划分割轨迹，即利用视觉识别特征点，通过空间计算、规划出完整包含的特征点点位信息的分割轨迹，由机械臂携带切割刀具对其点位进行精准的运行，达到对中方产品实现精准切割、分离出肋排和中方。
105.参见图15所示，本技术实施例公开了另一种具体的中方分割方法，包括：
106.步骤s31：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图。
107.步骤s32：基于所述目标语义分割图确定目标分割区域，并确定在所述目标分割区域与所述目标语义分割图重叠的边界上的若干个第一特征点；规划相对应的所述第一特征点之间的弧线，并确定所述弧线上的若干个第二特征点，以便基于所述第一特征点、所述第二特征点得到对应的分割轨迹。
108.步骤s33：确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂调整切割刀具的刀锋面与所述待分割中方的切割面之间的夹角为预设锐角，然后控制所述切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
109.本实施例中，例如图16所示的一种具体的分割轨迹示意图，其中，包含正侧面切割轨迹和右侧面切割轨迹，也就是说，图中oo’、aa’为相应的深度信息，因为待分割中方存在横向分割与竖向分割，那么切割面也就存在横向切割面和竖向切割面，机械臂调整切割刀具的刀锋面与待分割中方的竖向切割面、横向切割面之间的夹角为预设锐角，以此仿人工切割时刀具倾斜的姿态，此锐角度数根据刀具切割中方时的顺利度做相应调整。由于肋排具有一定的弯曲性，所以刀具在切割时，刀具平面需要和肋排骨头弯曲部分相切，本实施例是将aoo’线段的切线斜率数值用来代表rx，来保证正侧面切割的效果。需要注意的是，由于本实施例是将刀具俯仰、偏航、滚动角度与机械臂坐标下的ry、rz、rx一一对应，达到数值一一对应的效果，在此处引入斜率是为了简化计算对应数值，但是由于欧拉角和切线斜率并不是同一概念，斜率是用来将欧拉角具象化的对应数值，即存在对应的正相关关系，并不等同，在此视角下，如图16，在切割区域a’o’上取一较弯曲处为例，做其切线l1，此时l1的rx值，即为刀具rx值，实际过程中，需要在a’o’轨迹线上做不同数量切线，保证刀具刀锋面始终相切于a’o’，此l1为举例示意。且rx、ry、rz只是为了举例说明在相应图的视角下，描述刀具姿态的一个较为典型的数值，但每条切割轨迹中每个点都会有相应的rx、ry、rz。将a’d’轨迹线划分为多个弯曲区间，实际过程中，需要在a’d’轨迹线上做不同数量切线，保证刀具刀锋面始终相切于a’d’，此l1、l2、l3为举例示意，此时切线l1、l2、l3与世界坐标系的x轴所成夹角与俯仰角呈正相关关系,用ry表示综上，整个切割过程是平面部分、正侧面部分、右侧面部分同时进行，对切割区域和切割轨迹的精准把控，完成切割。
110.由此可见，本技术不仅仅利用预设相机精确规划分割轨迹、深度信息，还控制切割刀具的刀锋面与待分割中方的切割面之间的夹角为预设锐角，以此仿人工切割时刀具倾斜的姿态，并沿着分割轨迹的切线方向进行分割，使得切割不露骨、不露白的前提下，可以精确控制裙带边的宽度和肋排带肉量。
111.参见图17所示，本技术实施例公开了一种中方分割装置，包括：
112.语义分割图获取模块11，用于利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；
113.分割模块12，用于基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。
114.本技术有益效果为：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。由此可见，本技术只需要利用预设相机采集待分割中方的原始图像以得到目标语义分割图，无需采集待切割中方多余信息，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度；规划分割轨迹及其深度信息，如此一来，机械臂可以控制切割刀具按照分割轨迹和深度信息进行更加精确的分割。
115.进一步的，本技术实施例还提供了一种电子设备。图18是根据一示例性实施例示出的电子设备20结构图，图中的内容不能认为是对本技术的使用范围的任何限制。
116.图18为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体可以包括：至少一个处理器21、至少一个存储器22、电源23、通信接口24、输入输出接口25和通信总线26。其中，所述存储器22用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器21加载并执行，以实现前述任一实施例公开的由电子设备执行的中方分割方法中的相关步骤。
117.本实施例中，电源23用于为电子设备上的各硬件设备提供工作电压；通信接口24能够为电子设备创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本技术技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口25，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
118.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
119.另外，存储器22作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者
光盘等，其上所存储的资源包括操作系统221、计算机程序222及数据223等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
120.其中，操作系统221用于管理与控制电子设备上的各硬件设备以及计算机程序222，以实现处理器21对存储器22中海量数据223的运算与处理，其可以是windows、unix、linux等。计算机程序222除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由电子设备执行的中方分割方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。数据223除了可以包括电子设备接收到的由外部设备传输进来的数据，也可以包括由自身输入输出接口25采集到的数据等。
121.进一步的，本技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的由中方分割过程中执行的方法步骤。
122.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
123.以上对本发明所提供的一种中方分割方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种中方分割方法，其特征在于，包括：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。2.根据权利要求1所述的中方分割方法，其特征在于，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息；生成与所述分割轨迹和所述深度信息对应的第一控制命令，并将所述第一控制命令发送至机械臂，以便所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，并控制切割刀具按照所述第二控制命令对所述待分割中方进行分割。3.根据权利要求2所述的中方分割方法，其特征在于，所述机械臂对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令，包括：确定所述机械臂的第一坐标系与切割刀具的第二坐标系之间的坐标系转换关系；利用所述坐标系转换关系对所述第一控制命令进行坐标系转换，得到第二控制命令。4.根据权利要求1所述的中方分割方法，其特征在于，所述基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，包括：基于所述目标语义分割图确定目标分割区域，并确定在所述目标分割区域与所述目标语义分割图重叠的边界上的若干个第一特征点；规划相对应的所述第一特征点之间的弧线，并确定所述弧线上的若干个第二特征点，以便基于所述第一特征点、所述第二特征点得到对应的分割轨迹。5.根据权利要求4所述的中方分割方法，其特征在于，所述机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：机械臂控制切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。6.根据权利要求5所述的中方分割方法，其特征在于，所述机械臂控制切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割，包括：机械臂调整切割刀具的刀锋面与所述待分割中方的切割面之间的夹角为预设锐角，然后控制所述切割刀具按照所述第一特征点的切线方向、所述第二特征点的切线方向和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。7.根据权利要求1至6任一项所述的中方分割方法，其特征在于，所述获取所述原始图像的目标语义分割图，包括：利用基于deeplabv3算法的语义分割模型获取所述原始图像的原始语义分割图；对所述原始语义分割图进行噪声去除操作、切片操作，以得到目标语义分割图。8.一种中方分割装置，其特征在于，包括：语义分割图获取模块，用于利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；分割模块，用于基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度
信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于保存计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至7任一项所述的中方分割方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的中方分割方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种中方分割方法、装置、设备及介质，涉及食品加工技术领域，该方法包括：利用预设相机采集待分割中方的原始图像，并获取所述原始图像的目标语义分割图；基于所述目标语义分割图规划分割轨迹，并确定所述分割轨迹的深度信息，以便机械臂控制切割刀具按照所述分割轨迹和所述深度信息对所述待分割中方进行分割。通过上述方案中，只需要利用预设相机采集待分割中方的原始图像以得到目标语义分割图，无需采集待切割中方多余信息，提高中方分割的效率，并降低分割复杂度；规划分割轨迹及其深度信息，如此一来，机械臂可以控制切割刀具按照分割轨迹和深度信息进行更加精确的分割。的分割。的分割。


技术研发人员：秦牧原 张潇升 朱红果 赵思兴 刘同庆 罗宝山 张志浩
受保护的技术使用者：牧原肉食品有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/19