魚蝦分級技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀及展望

熊 師，柴長虹，馮云云，衛(wèi) 強，潘明釗，李永濤

（1.廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣東 廣州 510630；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能裝備重點實驗室，廣東 廣州 510630）

0 引言

我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，2022 年中國的水產(chǎn)品總產(chǎn)量達到6 865.9 萬t[1]。隨著“用工難、用工貴”的現(xiàn)狀日益突出，勞動力不足、成本增加、效益下降等成為制約魚蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。分級是工廠化、規(guī)?；a(chǎn)養(yǎng)殖的重要過程，也是水產(chǎn)品初加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不同規(guī)格大小的水產(chǎn)品不利于持續(xù)飼養(yǎng)和標(biāo)準(zhǔn)化出售，對養(yǎng)殖水產(chǎn)品進行定期分級可節(jié)省養(yǎng)殖資源投入，提高養(yǎng)殖效率，有利于實現(xiàn)水產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。目前魚蝦分級主要從大小、色澤、完整度3 個方面展開[2]：按規(guī)格大小分級是最常見的分級標(biāo)準(zhǔn)，將水產(chǎn)品分為不同的規(guī)格有利于區(qū)分用途和面向不同客戶銷售，且由于魚蝦初加工設(shè)備對物料尺寸有要求，統(tǒng)一的尺寸規(guī)格有利于后續(xù)處理；通過色澤判斷分選出不新鮮甚至腐敗的水產(chǎn)品，可以評價水產(chǎn)品的新鮮度；在捕撈和運輸過程中會出現(xiàn)水產(chǎn)品破損、斷裂等情況，通過完整度分選可以提高產(chǎn)品品質(zhì)，也有利于后續(xù)加工。傳統(tǒng)的分級方式主要依靠肉眼觀察，長時間的疲勞工作會出現(xiàn)判斷不準(zhǔn)確甚至判斷錯誤的情況，同時在大小、色澤等方面無法做到更加細致的分類，因此傳統(tǒng)的手工分級作業(yè)具有分級精度低、勞動強度大、效率低等缺點，已不能滿足現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。隨著魚蝦分級要求的不斷提高，擺脫對人工篩選的依賴、實現(xiàn)精準(zhǔn)高效分級對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖降本增效和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

目前水產(chǎn)品分級從技術(shù)上主要分為3 類：機械分級、傳感器檢測分級和機器視覺分級[3-4]。本文以水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量較大的魚蝦為研究對象，對國內(nèi)外魚蝦分級技術(shù)與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述，分析魚蝦分級技術(shù)裝備的共性問題和趨勢，以期為我國水產(chǎn)品分級技術(shù)與裝備的發(fā)展提供借鑒。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 機械分級

水產(chǎn)品的機械分級主要根據(jù)其外形特征進行區(qū)分。國外在魚蝦機械分級研究方面起步較早，技術(shù)成熟，已形成了槽式分級、柵格式分級和輥式分級3種類型。

1）槽式分級。MITCHELL 發(fā)明了凹槽式分級機[5]，如圖1 所示。對蝦從一側(cè)喂入，在輸送器的作用下對蝦沿著凹槽移動，凹槽間隙由小變大。尺寸小的蝦掉入前面的管道，尺寸大的蝦落入后面的管道，實現(xiàn)分級。傾斜擋板式對蝦分級機構(gòu)也是根據(jù)對蝦厚度特征進行分級，其代表產(chǎn)品為Intech 公司開發(fā)的CT1014 對蝦分級機[6]，如圖2 所示。該機采用2 個擋板組成V 形結(jié)構(gòu)，擋板底部的縫隙由上至下逐漸增大。2 個擋板形成1 個V 形分級通道，多個通道平行排列增加了機器的處理能力。由于V形縫隙的變化，對蝦在從上向下下滑的過程中落入不同分級區(qū)域中。該機可通過改變擋板間縫隙的寬度來設(shè)置各分級區(qū)間，可實現(xiàn)無工具調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡單、分級精度可控、調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點。JAMES J.STIPE 發(fā)明了1 種階梯式的對蝦分級裝置[7]，該裝置由3 個水平排列的帶式輸送機構(gòu)組成3 段式階梯結(jié)構(gòu)，每條輸送裝置上設(shè)置了V 形定向器。3 種定向器的縫隙寬度從上至下依次減小，按照對蝦厚度的差異可實現(xiàn)3 個級別對蝦的分選。

圖1 凹槽式分級機

為減小魚體與機械結(jié)構(gòu)件的摩擦，降低分級機對魚體的損傷，F(xiàn)AIVRE 公司開發(fā)了Helios 系列魚類分級機，如圖3 所示。該機采用V 形槽式結(jié)構(gòu)，V槽縫隙逐漸增大，不同厚度的魚體在V 槽的支撐下向前運動，從不同的位置落下實現(xiàn)分級。為降低活魚分級過程中離水時間較長對魚類活性的損害，VAKI 公司開發(fā)了回轉(zhuǎn)式的活魚分級機，如圖4 所示。該機用于鮭魚、鱒魚、尖吻鱸等活魚及魚苗的高速分級適用于0.2～200 g 的魚，分級效率高達6 000 kg/h。該機通過分魚轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的方式使轉(zhuǎn)盤底下的分級擋板在不同相位開啟不同大小的縫隙，相應(yīng)大小的魚苗從對應(yīng)的縫隙滑入集魚斗中。該分級機以圓形結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的長條形分級設(shè)備，使分級機的體型小型化，分級過程中魚體與機械結(jié)構(gòu)的摩擦接觸少，同時分級全程都是不離水狀態(tài)，實現(xiàn)了低損傷活魚分級，但是這種回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)更適合平扁體型的魚種。

圖3 Helios 系列魚類分級機

2）柵格式分級。圖5 所示為Shrimp Grader RS 24 小型柵格式對蝦分級機[8]。該機為雙層?xùn)鸥袷浇Y(jié)構(gòu)，對蝦在1 個工作循環(huán)中可以被分類2 次，通過調(diào)整柵格的空間大小可以達到控制分級精度的目的。該機具有結(jié)構(gòu)緊湊、幾乎無噪音、高容量和運行可靠性高的特點。如圖6 所示，SMG100 對蝦分選機采用篩網(wǎng)式的多級滾筒結(jié)構(gòu)，主要用于分離對蝦和其它漁獲物，同時可以分選出小尺寸的蝦和消費級對蝦[9]。該機三滾筒組合式的分選設(shè)計具有創(chuàng)新性，主要由內(nèi)滾筒、外滾筒和蟹筒組成，由于該機主要用于對蝦的粗分選，因此分級精度低。JOHNSON 研制了鋁制剛性格柵用于分離鮭魚，通過柵格式地拉網(wǎng)魚分成2 級，體型大的魚置于網(wǎng)面上，體型小的魚則從格柵中落下，實現(xiàn)魚類的大批量2 級分級。

圖5 Shrimp Grader RS 24小型柵格式對蝦分級機

圖6 SMG100 對蝦分選機

3）輥式分級。英國APOLLO 公司研發(fā)了輥式分級機，該機通過相鄰輥軸間隙不同的方式實現(xiàn)不同厚度魚體的分級。意大利SNC 公司開發(fā)的輥軸式魚類分級機，可將水抽取至輥軸上提供潤滑，減小魚體與輥軸的摩擦以降低魚苗損傷，適用于1.3～65 g 的魚苗。丹麥IRAS 公司分別以直徑60、76、100 mm 作為3 種輥軸的設(shè)計參數(shù)，通過階梯排布的方式開發(fā)了階梯式輥軸結(jié)構(gòu)的魚分級機。魚體沿著傾斜排布的輥軸下滑，實現(xiàn)4 級分級。輥式分級是目前使用最多的魚類分級結(jié)構(gòu)，但該結(jié)構(gòu)存在魚體堵塞下滑通道，造成魚體損傷的問題。

國內(nèi)魚類分級在上世紀(jì)大多采用柵格式分級，其中包括振動式篩網(wǎng)分級和水中篩網(wǎng)分級。分級篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，屬于簡易機械，但使用繁瑣。使用過程中需要多人配合操作和整理，會出現(xiàn)魚苗卡住等魚體損傷的情況，同時分級精度較低，費時費力。因此隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大，柵格式分級在我國的應(yīng)用逐漸減少。近幾年，國內(nèi)學(xué)者洪揚等為解決活魚分級方面的瓶頸問題，對回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的槽式活魚分級設(shè)備進行了設(shè)計、優(yōu)化和試驗研究。

中國在魚蝦分級方面的研究以輥式結(jié)構(gòu)為主，在國外技術(shù)的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)改進和優(yōu)化，并適應(yīng)了國內(nèi)的生產(chǎn)需要。我國最早的輥式對蝦分級機由孫平設(shè)計[10]，如圖7 所示。分級裝置由1 組或多組錐形輥傾斜排列。錐形輥間隙的寬度從上至下逐漸增大，物料從對應(yīng)的輥間隙落入漏斗中，實現(xiàn)厚度分級。濟晗科技公司針對魚蝦的分級需求，分別開發(fā)了魚類自動分級生產(chǎn)線和對輥式對蝦分級機[11]。魚類自動分級生產(chǎn)線基于輥軸式結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)清洗、雜魚次魚分選以及機械分級的功能，處理能力為5～15 t/h。對輥式蝦分級機如圖8 所示，可以實現(xiàn)多通道5 個梯次的分級作業(yè)。在結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方面，對輥式機械分級主要采用直徑逐漸減小的圓柱輥平行排列、逆向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)對輥間距的方法適應(yīng)分級精度和物料規(guī)格的變化[12]?？椎聞偟壤蒙蓉悮らL作為分級特征，設(shè)計深淺不一的螺旋槽以改進分級輥結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)扇貝的4 級分級[13]。李影欣等采用正交試驗獲得了雙輥式對蝦分級裝置的最優(yōu)參數(shù)[14]。依靠純機械結(jié)構(gòu)的輥式分級裝置存在操作不便、適應(yīng)能力差的問題，為此，在輥式分級機的基礎(chǔ)上設(shè)計了分級控制系統(tǒng)[15]，通過PLC 控制步進電機，達到調(diào)控輥軸間隙的目的。通過在觸摸屏上輸入?yún)?shù)的方式，實現(xiàn)對對蝦分級機的有效控制，人機界面的設(shè)計使對蝦分級技術(shù)更加自動化。

圖7 錐形輥對蝦分級結(jié)構(gòu)

圖8 對輥式對蝦分級機

綜上所述，柵格式分級主要用于水產(chǎn)品粗分選，雖然分級效率高，但分級精度低、損傷大；槽式分級主要采用V 形槽結(jié)構(gòu)，通過改變槽底部縫隙的寬度來設(shè)置各分級區(qū)間，整體結(jié)構(gòu)簡單、分級精度可控、調(diào)節(jié)方便；輥式分級主要采用對輥逆向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，具有分級精度可控、效率高的特點。

1.2 傳感器檢測分級

傳感器檢測分級主要是以魚蝦質(zhì)量的差異作為主要的區(qū)別特征，分級裝置一般通過獲取單只魚蝦質(zhì)量的方式進行分級。

日本橫崎制作所研發(fā)的DLS2000～7000 型斗式質(zhì)量分級機采用質(zhì)量傳感器檢測料斗的質(zhì)量變化[16]，進而間接獲取每個料斗上的物料質(zhì)量。根據(jù)傳感器檢測分級標(biāo)準(zhǔn)，使料斗在經(jīng)過對應(yīng)的儲料池時下翻，物料沿著料斗下滑落入儲料池中。該斗式質(zhì)量分級機如圖9 所示，采用循環(huán)運動的料斗式結(jié)構(gòu)，使物料順序完成質(zhì)量檢測和分級工序。該機的處理能力可達到9 000 個/h，可檢測2～200 g 質(zhì)量范圍的對象，適合魚、蝦、扇貝、牡蠣、干海參等物料的分選。該機裝備了半自動的控制系統(tǒng)，可以在觸摸屏上設(shè)置料斗的循環(huán)速度，實現(xiàn)分選速度的控制。由于采用物料質(zhì)量檢測傳感器，因此該分級機具有分級精度高的優(yōu)點，但仍需要人工逐只喂料。JAY INSTRUMENTS &SYSTEMS PVT.LTD.研發(fā)了雙線式對蝦分級機，可以實現(xiàn)雙通道流水線式的分級作業(yè)。該分級機通過布置在輸送帶底部的稱重傳感器檢測每只對蝦的重量和位置，然后由撥動機構(gòu)將對蝦推入兩側(cè)的料槽中。該機的質(zhì)量檢測范圍為3～600 g，檢測精度為0.5～1 g，最大速度為600 只/min。LIZOTTE公司開發(fā)的蝦分級機根據(jù)精確檢測單個對蝦重量的原理進行分級作業(yè)[17]，如圖10 所示。通過傳感器檢測喂料輸送帶上通過的對蝦重量和對蝦位置，然后根據(jù)分級模型驅(qū)動不同分級位上的撥片轉(zhuǎn)動，通過撥片彈射的方式將對蝦從側(cè)面推入對應(yīng)的分級輸送槽內(nèi)。該精確分級系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)對蝦重量的分級，而且可以挑選出缺陷蝦、低品質(zhì)蝦和異物。

圖9 DLS2000～7000 型斗式質(zhì)量分級機

圖10 蝦分級機（LIZOTTE 公司開發(fā)）

國外企業(yè)在魚蝦傳感器檢測分級技術(shù)的研究已較為成熟，開發(fā)了多種傳感器檢測分級設(shè)備。國內(nèi)在引進斗式傳感器檢測分級機的基礎(chǔ)上，進行了技術(shù)消化和改進，但原創(chuàng)性技術(shù)研究較少?？傮w來看，水產(chǎn)品傳感器檢測分級機具備較高的自動化水平，集成了物料檢測與控制系統(tǒng)，具有分級精度高、無損分級的優(yōu)點。但是傳感器檢測分級機為單只順序分級的模式，在上料過程中要求物料單只有序放置，喂料環(huán)節(jié)仍需要人工操作，整體作業(yè)效率不高。

1.3 機器視覺分級

機器視覺技術(shù)具有非接觸性和最少侵損性的特點，已廣泛用于水產(chǎn)品品質(zhì)檢測及產(chǎn)品分級[18-19]，因此在魚蝦分級環(huán)節(jié)中采用機器視覺技術(shù)是合適的選擇。

國外已將機器視覺分級技術(shù)應(yīng)用于對蝦的分揀生產(chǎn)，其工作過程主要是采用機器視覺系統(tǒng)獲取對蝦的圖像信息，然后通過圖像處理的方法獲取對蝦外輪廓特征，以此作為分級判斷依據(jù)，然后由執(zhí)行機構(gòu)完成整個分級過程，具有準(zhǔn)確、高效的特點。POONNOY 等采用機器視覺系統(tǒng)研究壽司蝦的重量測定方法[20]，通過回歸模型預(yù)測壽司蝦投影面積與體重的相關(guān)關(guān)系。LAITRAM MACHINERY 公司采用激光掃描手段和智能識別算法，研制了智能激光分揀機[21]，如圖11 所示，平鋪式的蝦仁輸送能夠為激光掃描識別系統(tǒng)提供良好條件，通過算法優(yōu)化提高了分選成功率。

圖11 智能激光分揀機

機器視覺分級的重點是準(zhǔn)確檢測水產(chǎn)品的規(guī)格信息，國內(nèi)學(xué)者在這方面做了較多前沿性探索。張雪琪設(shè)計了一種基于機器視覺技術(shù)的魚類體征識別系統(tǒng)[22]，通過改進Canny 算法提高魚類圖像檢測的效率，為魚類視覺分選提供了技術(shù)支持。羅艷等將機器視覺技術(shù)應(yīng)用于對蝦規(guī)格檢測[23]，提出了一種基于對蝦圖像主骨架線預(yù)測對蝦長度規(guī)格的方法。劉子豪等設(shè)計了基于機器視覺的對蝦自動分選設(shè)備，如圖12 所示，該設(shè)備主要由機架、上料機構(gòu)、圖像采集模塊、圖像處理模塊和分選系統(tǒng)組成，試驗表明平均處理量為2.37 只/s。張偉等探究了基于機器視覺的多目標(biāo)缺損對蝦在線檢測方法[24-25]，搭建了對蝦在線識別與剔除系統(tǒng)，實現(xiàn)了對蝦的自動化分選。王陽等設(shè)計了用于小龍蝦的機器視覺分級算法[26]，實現(xiàn)生命狀態(tài)、殘缺度以及尺寸共3 個指標(biāo)的檢測，試驗表明算法識別準(zhǔn)確度達到97%。

機器視覺技術(shù)在形狀、大小、顏色等外觀信息方面準(zhǔn)確識別的優(yōu)勢可以為水產(chǎn)品分級提供更多數(shù)據(jù)支撐，目前國內(nèi)在水產(chǎn)品機器視覺分級方面仍處于研究探索階段，在分級可靠性和效率方面還有待提高。

2 魚蝦分級技術(shù)裝備發(fā)展面臨的瓶頸

通過對魚蝦分級技術(shù)裝備的研究現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，在規(guī)?；聂~蝦分級生產(chǎn)中機械分級設(shè)備仍然占據(jù)主流位置。對比機械分級的3 種類型發(fā)現(xiàn)：槽式分級主要是設(shè)計凹槽或擋板等機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對魚蝦的側(cè)向支撐，通過開槽寬度的變化使魚蝦在自身重力作用下進行分離，達到分級的目的，整體結(jié)構(gòu)簡單、分級精度可控、調(diào)節(jié)方便；柵格式分級是一種簡單高效的分級方式，利用篩網(wǎng)上的柵格大小進行分級，其結(jié)構(gòu)簡單、分級量大，但分級精度有限，易造成魚蝦劃傷和擠壓損傷，主要用于水產(chǎn)品粗分選；輥式分級基于水產(chǎn)品厚度差異的特征進行分級，主要采用對輥逆向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，在原理和結(jié)構(gòu)上與槽式分級相似，具有分級精度高、效率高的特點。因此，在魚蝦的機械分級方面，基于魚蝦的外形結(jié)構(gòu)特征，采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以實現(xiàn)機械化的高效分級，但是魚蝦損傷、自動化水平較低仍是共性問題。

傳感器檢測分級技術(shù)采用逐個稱量的方式進行精準(zhǔn)分級，利用傳感器感知技術(shù)和自動控制技術(shù)分別實現(xiàn)準(zhǔn)確的物料質(zhì)量獲取和自動化的分選控制，通過搭建分選測控系統(tǒng)達到了魚蝦自動化分級的目的。相對于機械結(jié)構(gòu)的分級，依靠重量傳感器感知的手段能夠達到更高精度的分級效果，自動控制的分級執(zhí)行機構(gòu)對魚蝦的接觸力小，基本不會造成魚蝦的機械損傷，具備高精度、低損傷的分級優(yōu)勢，因此傳感器檢測分級技術(shù)更適合現(xiàn)代化流水線分級作業(yè)。但是逐個稱量的工作模式需要有序上料單只放置，目前仍然依賴人工上料，其工作效率取決于人工上料的速度，因此上料環(huán)節(jié)制約了傳感器檢測分級機的工作效率。

依靠機器視覺技術(shù)可快速識別水產(chǎn)品大小、色澤等多種信息，可拓寬分級依據(jù)，有利于實現(xiàn)水產(chǎn)品的高傳感器檢測分級。相對于傳感器檢測分級，機器視覺分級技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無接觸式的信息采集，可進一步降低分級過程對魚蝦的損傷。同時通過圖像處理算法能夠同時獲取多個物料的信息，大大提高分級系統(tǒng)的感知效率，利用視覺識別與定位技術(shù)能夠準(zhǔn)確引導(dǎo)執(zhí)行機構(gòu)完成分級動作，不需要單只上料，因此機器視覺分級技術(shù)在分級精度、分級效率及物料損傷方面更具發(fā)展前景。但是目前由于技術(shù)原因，在無序上料情況下系統(tǒng)響應(yīng)時間較長，整體分級效率不高。機器視覺分級由于技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備昂貴等因素，在國內(nèi)魚蝦分級環(huán)節(jié)還未見規(guī)?；膽?yīng)用。

整體來看，國外魚蝦分級裝備的研究起步早、涉及種類多、技術(shù)成熟，各類分級設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。國內(nèi)在魚、蝦、貝等水產(chǎn)品的分級技術(shù)方面進行了相應(yīng)研究，在輥式分級技術(shù)裝備的研制方面已較為成熟，機器視覺分級技術(shù)的研究也走在了前列。但是通過上述分析，國內(nèi)魚蝦分級技術(shù)裝備還存在如下問題：

1）傳感器檢測分級技術(shù)和機器視覺分級技術(shù)因水產(chǎn)品活性保持、個體重疊及跳動、分布不均勻等問題以及技術(shù)復(fù)雜、成本高等局限，很難用于活魚活蝦的分級。現(xiàn)階段國內(nèi)分級常用設(shè)備為輥軸結(jié)構(gòu)的分級機，在活魚的分級作業(yè)中存在魚體損傷、分級下滑通道堵塞的問題，還無法作為魚苗分級的理想設(shè)備，魚苗分級過程的魚體損傷對分級質(zhì)量影響巨大，市場上缺乏魚苗低損傷分級裝備。

2）傳感器檢測分級設(shè)備仍然依賴人工上料，導(dǎo)致整體作業(yè)效率不高，同時增加了勞動強度和人力成本。對于機器視覺分級而言，無序的上料增加了分級的復(fù)雜性，影響了分級效率。因此，缺乏單只有序上料裝置是魚蝦分級的重要問題。

3）國內(nèi)魚蝦分級機的應(yīng)用以輥式結(jié)構(gòu)為主，總體處于機械化作業(yè)水平，依賴人工操作和控制。機械化設(shè)備不能有效獲取運行狀態(tài)信息，無法根據(jù)作業(yè)工況實時調(diào)控運行參數(shù)，影響設(shè)備的高效運行。因此自動化水平低是水產(chǎn)品分級裝備發(fā)展中需要面對的問題。

4）國內(nèi)魚蝦機器視覺分級技術(shù)目前處于試驗研究階段，識別準(zhǔn)確率、分選效率等技術(shù)指標(biāo)還有待提高，在多目標(biāo)識別定位、執(zhí)行機構(gòu)快速響應(yīng)等方面存在需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。

3 總結(jié)與展望

分級是水產(chǎn)品規(guī)模化養(yǎng)殖和高品質(zhì)加工的重要環(huán)節(jié)，隨著水產(chǎn)品分級需求的增加以及分級品質(zhì)的提升，擺脫對人工的依賴、實現(xiàn)水產(chǎn)品精準(zhǔn)高效分級對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖降本增效具有重要意義。通過從機械分級、傳感器檢測分級和機器視覺分級3 個方面綜述國內(nèi)外魚蝦分級技術(shù)的研究現(xiàn)狀，可以看到魚蝦分級技術(shù)與裝備已取得較大的研究進展，在基于物料外形特征的機械分級技術(shù)和基于傳感器檢測的傳感器檢測分級技術(shù)方面已實現(xiàn)了成熟應(yīng)用。根據(jù)魚蝦分級技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀分析，結(jié)合國內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖與加工業(yè)實際需求，建議魚蝦分級技術(shù)與裝備研究重點圍繞以下4 個方向展開。

1）研發(fā)魚苗自適應(yīng)低損分級關(guān)鍵技術(shù)與裝備。分析外力約束對魚體姿態(tài)保持與分級過程的影響，揭示魚苗在分級過程中的姿態(tài)變化規(guī)律和運移機理，提出魚苗在非離水條件下的低損傷分級方法，研發(fā)魚苗自適應(yīng)分級裝備。

2）研發(fā)魚蝦單只有序上料裝置。單只有序上料是影響傳感器檢測分級設(shè)備工作效率的關(guān)鍵因素，通過分析魚蝦的外形結(jié)構(gòu)特征，探究魚蝦粘連特性和有序分離規(guī)律，提出魚蝦逐個分離有序輸送方法，開發(fā)實用的單只有序上料裝置，實現(xiàn)與傳感器檢測分級設(shè)備的配套。

3）提升魚蝦分級裝備自動化水平。針對分級過程的作業(yè)參數(shù)調(diào)控需求，開發(fā)自動化分級監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對輸送速度、輥距、傾角、噴淋流量等參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控，以提高水產(chǎn)品分級過程的自動化水平和分級質(zhì)量。

4）突破魚蝦機器視覺分級關(guān)鍵技術(shù)。機器視覺分級是水產(chǎn)品智能化分級的重要發(fā)展方向，未來應(yīng)重點研究基于深度學(xué)習(xí)的多目標(biāo)準(zhǔn)確識別定位算法和高效的分級執(zhí)行控制系統(tǒng)，提高機器視覺分級技術(shù)的可靠性。