1.一种基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：包括用于对珍珠进行自动检测和分类的流水线，用于拍摄被检珍珠图像的单目多视角机器视觉装置和用于对被检珍珠图像进行图像处理、检测、识别、分类以及协调控制流水线上各动作机构的协调动作的微处理器，所述流水线包括用于将被检珍珠从待测物件容器中以每次一粒珍珠喂送到上料输入口的上料动作机构，用于将被检珍珠提升到视觉检测箱中进行视觉分析的送检动作机构，用于将送检动作机构的活动顶杆的翻板上的已检珍珠落入分级输入口的下料动作机构，用于将落入到分级输入口的已检珍珠根据分级判断结果控制分级输出口转动到相对应的珍珠分级容器上方的分级动作机构和用于将在分级输出口内的已检珍珠收集到相对应的珍珠分级容器中的分级执行机构；所述的微处理器还包括：图像读取模块，用于从所述的广角摄像机读取包含有从9个不同视角拍摄的被检珍珠的图像；图像处理模块，用于从一幅图像中分割出9幅不同视角的珍珠图像和将9幅不同视角的图像背景中分割出珍珠图像，并根据知识库中保存的传感器的标定结果对9幅不同视角的珍珠图像进行透视投影转换处理；传感器标定模块，用于对广角摄像机的标定、鱼眼镜头的畸变矫正以及透视投影变换，将标定广角摄像机的内部参数以及透视投影变换的参数存储到知识库中；形状大小识别模块，用于根据国家标准对被检珍珠进行大小和形状的识别；结果输出模块，用于将被检珍珠的大小和形状的检测结果进行汇总，一方面根据国家检测标准自动生成一份检测结果表，另一方面，将检测结果的信息发送给流水线控制模块，让流水线控制模块控制相应的分级控制模块自动完成被检珍珠的自动分级；人机交互模块，用于在人工干预下完成检测参数的设定和控制检测结果的输出。

2.如权利要求1所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的视觉检测箱由1个广角摄像机和8个平面镜所构成的单目多视角立体视觉装置，通过一个广角摄像机的一次成像来获取从9个视角拍摄的珍珠表面图像，所述的视觉检测箱由广角摄像机和2个平面镜斗型腔组成；每个斗型腔由尺寸相同的等腰梯形平面镜组成，上斗型腔呈上小下大，下斗型腔呈上大下小，上下斗型腔的大口径处尺寸相同，在上下斗型腔的大口径处将上下斗型腔合并为一整体，镜面朝向腔体内侧，且腔体的中轴线重合于摄像机的主光轴；广角镜头由上斗型腔小口端探入腔体内，镜头入射光线由上斗型腔端口的直射光线和镜面反射光线组成；通过腔体的直射光线投影在摄像机投影面的中央区域，被测珍珠通过活动支架被安置到中央区域，镜面反射光线投射到摄像机投影面的周边区域，且8个镜面的投影区域各不相同；因此，该装置拍摄的图像包含被测珍珠的多个影像，且这些影像来自于9不同透视投影点；所述的视觉检测箱一共有9个不同透视投影点，在摄像机中直接成像的为真实摄像机的透视投影点，所拍摄的图像如附图3中的视角

0；其他8个均为由摄像机和反射镜面所成像的为虚拟摄像机的透视投影点，所拍摄的图像分别来自于视角1~视角8，所述的单目多视角立体视觉装置具有严格一致的内部参数和颜色系统。

3.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的图像处理模块中，分割出珍珠图像后，根据知识库中保存的传感器的标定结果对9幅不同视角的珍珠图像进行透视投影转换处理，得到9幅不同视角的分割后无畸变的珍珠图像。

4.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的形状大小识别模块中，根据国家标准中将珍珠的外形分为正圆、圆、近圆、椭圆、扁平和异形6种类型；把最能反应其形状的面称为珍珠的特征面，通过特征面的识别，对珍珠按形状进行分类；因此，首先是要确定特征面，一次成像过程中有9个不同视角的珍珠图像，分别对9个不同视角获得的珍珠图像进行处理来确定那个面作为特征面；

针对一粒珍珠所拍摄的9幅图像中，若存在尖头这一特征形状等，则判别为尖头；若含有平头这一特征形状，则判别为平头；若仅存在正圆、圆、近圆、椭圆等，则按照椭圆、近圆、圆、正圆的优先级顺序进行判别归类，最终实现珍珠形状的判别分类；

根据上述处理中提取的珍珠图像进行边缘化处理，提取珍珠边缘：计算并得到目标边缘的形心，以便后续的极坐标变换；

这里用傅立叶级数的系数来对珍珠的形状进行描述；首先将珍珠轮廓图映射到极坐标系中，并求半径序列r(k),{k＝1,2,…,360}，由于珍珠的大小不一，使得傅里叶变换得到F(h)不具有可比性；因此，接着需要将其归一化半径为l的标准圆，归一化公式如公式（1）所示，rq(k)＝r(k)/rmax （1）

式中，rq(k)为归一化的半径，r(k)为半径序列，rmax为最大的半径；

归一化后的半径，珍珠无论其大小都可以进行比较，然后用公式（2）对归一化后的半径rq(k)做离散傅里叶变换，

式中，rq(k)为归一化的半径，F(h)为归一化的半径rq(k)的傅里叶变换；

由于F(h)是对称的，因此计算其前n／2个值；采用前8个F(h)来代表珍珠形状的主要信息，对珍珠形状进行模式识别；

进一步，对正圆、圆、近圆、椭圆、平头和尖头的6种不同形状类型的各10个珍珠样品拍摄图像并经过一系列图像预处理，由微处理器分别计算每种样品的前8个F(h)值，再取各自的平均值作为珍珠样品的特征参数；

对于一粒待形状分类的珍珠，其F(h)隶属于种类W的F(h)的隶属度μWn用公式（3）进行计算，

式中，F(h)为每种样品的归一化的半径rq(k)的傅里叶变换值， 为待形状分类的珍珠的归一化的半径rq(k)的傅里叶变换值，μWn为待形状分类的珍珠隶属于某种类W的F(h)的隶属度计算值；

根据公式（3）得该珍珠的隶属度矩阵μ，由公式（4）进行计算，

阶权重系数向量α用公式（5）进行计算，

T

α=[α0,α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7],且

于是，被检珍珠隶属于种类W的隶属度向量用公式（6）计算，

T

μW=μ·α=[μ1,μ2,μ3,μ4,μ5,μ6] （6）

识别中，μW中的最大值分量对应的下标就是该珍珠的形状识别分类结果；

对于1粒被检珍珠共有9幅从不同视角拍摄的图像，每幅图像根据形状识别分类结果得到正圆、圆、近圆、椭圆、平头和尖头的6种不同形状类型中的一种判断结果；在9幅从不同视角拍摄的图像的状识别分类结果中若存在尖头这一特征形状等，则被检珍珠的最终形状判别结果为尖头；若含有平头这一特征形状，则判别为平头；若仅存在正圆、圆、近圆、椭圆等，则按照椭圆、近圆、圆、正圆的优先级顺序进行判别归类，最终实现被检珍珠形状的判别分类。

5.如权利要求4所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的形状大小识别模块中，根据国家标准，正圆、圆、近圆形、椭圆珍珠以最小直径来表示，其他形状养殖珍珠以最大尺寸乘最小尺寸表示；在被检珍珠形状的判别分类中得到被检珍珠的形状类型后，根据公式（1）中所使用的半径序列r(k)和最大的半径rmax数据，得到被检珍珠的最小直径Rmin和最大直径Rmax，如果被检珍珠形状的判别分类中得到被检珍珠的形状类型为正圆、圆、近圆形、椭圆中的任何一种就以最小直径Rmin作为被检珍珠大小的分类识别结果；如果被检珍珠形状的判别分类中得到被检珍珠的形状类型为平头、尖头中的任何一种就以最小直径Rmin乘以最大直径Rmax作为被检珍珠大小的分类识别结果。

6.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的上料动作机构与所述的送检动作机构有一个动作配合，当所述的送检动作机构的活动顶杆下降到某一个位置高度时，所述的上料动作机构的上料管中的被检珍珠依靠自身重力流入到送检机构的活动顶杆的翻门上，完成上料的动作。

7.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的送检动作机构由活动顶杆、翻门、转动齿轮和步进电机所构成，活动顶杆内部中空，当翻门打开时，在翻门上的珍珠将沿顶杆内孔落下；活动顶杆的外侧配置有齿条，齿条与转动齿轮相啮合，步进电机带动转动齿轮正反转动，控制转动齿轮正反方向的转动就能控制活动顶杆的上下运动；当活动顶杆运动到上位极限状态时，活动顶杆将被测珍珠提升到检测箱中进行检测；当活动顶杆运动到下位极限状态时，这时活动顶杆对上料管出口处不发生遮挡，上料管的珍珠依靠自身的重量流入到活动顶杆的翻门上；活动顶杆的上部和翻门采用黑色无镜面反射的金属材料制成。

8.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的下料动作机构安置在所述的送检动作机构的活动顶杆内，由翻门、弹簧铰链和牵引式电磁铁所构成，翻门通过弹簧铰链固定在活动顶杆上内侧；牵引式电磁铁不通电时弹簧铰链的弹簧力使得翻门处于闭合状态，当牵引式电磁铁通电时克服弹簧铰链中的弹簧力使得翻门打开，使得安置在活动顶杆的翻门上的珍珠依靠其本身重力下落到活动顶杆的内孔中，流入活动顶杆内孔中的珍珠接着流入到分级输入口中。

9.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的分级动作机构由转动盘和步进电机构成，转盘的上面开有一个分级输入口，转盘的下面开有一个分级输出口，分级输入口和分级输出口是连通的，分级输出口下面配置了一根分级输出导管，分级输出口与分级输出导管之间配置有所述的分级执行机构，步进电机驱动转动盘的转动；

所述的分级执行机构由翻门、弹簧铰链和牵引式电磁铁所构成，翻门通过弹簧铰链固定在分级输出口；牵引式电磁铁不通电时弹簧铰链的弹簧力使得翻门处于闭合状态，当牵引式电磁铁通电时克服弹簧铰链中的弹簧力使得翻门打开，使得在分级输出口的已检珍珠依靠其本身重力下落到沿输出导管流入到相对应的珍珠分级容器中。

10.如权利要求1或2所述的基于单目多视角机器视觉的珍珠大小形状在线自动分级装置，其特征在于：所述的流水线控制模块，用于控制所述的上料动作机构、所述的送检动作机构、所述的下料动作机构、所述的分级动作机构和所述的分级执行机构之间的协调顺序动作；首先是送检动作机构的活动顶杆上下运动，送检动作机构的活动顶杆从上极限位运动到下极限位的时间为T1，从下极限位运动到上极限位的时间为T2，这里T1＝T2；当送检动作机构的活动顶杆从上极限位开始运动时刻触发图像抓拍机构进行被检珍珠图像的抓拍，然后进行图像分析、检测和分类识别；经过时间T11触发下料动作机构的动作，使得安置在活动顶杆的翻门上的珍珠依靠其本身重力下落到活动顶杆的内孔中，流入活动顶杆内孔中的珍珠接着流入到分级输入口中；经过时间T12根据分级判断结果触发分级动作机构的转动，使得分级输入口对准相对应的分级收集容器的转动，因此，在T12时间内必须完成对被测珍珠的图像分析、检测和分类识别处理；经过时间T13上料管的珍珠依靠自身的重量流入到送检动作机构的活动顶杆的翻门上；活动顶杆到达下极限位后改变运动方向，向上运动，经过时间T21后触发分级执行机构的电磁开关动作，使得已检珍珠流入到相对应的珍珠分级容器中；经过时间T22后触发分级动作机构的转动，使得分级输入口对准活动顶杆的转动，等待下一次被检珍珠的落下；经过时间T23后触发上料动作机构的送检准备动作，将一粒珍珠送入上料管内；活动顶杆到达上极限位后改变运动方向，向下运动，以此往复循环，每循环一次完成一粒珍珠的分类检测。