虾夷扇贝是营养丰富、品种优良的大型扇贝,采用传统的底播养殖方法单位面积产量低,收获不方便,破坏海底生态环境,采用先进的吊耳法养殖技术是扇贝养殖的发展方向。吊耳法养殖需要在扇贝足丝窝对应的左壳前耳处加工出穿绳用的小孔,由于贝壳材料和加工位置的原因,钻削加工时经常贝壳出现碎裂、崩豁现象,现有的扇贝钻孔机的供料均为人工方式,不能满足加工过程全自动化要求。论文对吊耳法养殖虾夷扇贝耳部钻孔自动化中实现扇贝自动供给和提高钻孔质量等关键技术进行了研究。建立了描述虾夷扇贝几何特征的数学模型,通过计算机视觉系统检测扇贝壳长,实现自动供给扇贝中控制分级。通过统计虾夷扇贝几何尺寸间的比例关系,推导出扇贝投影面积与壳长的关系式。通过对获取的扇贝图像进行预处理、图像分割、膨胀腐蚀,提取扇贝的特征值,提出以扇贝投影面积作为扇贝图像的提取特征,通过投影面积与壳长的关系式计算识别壳长。该方法与扇贝姿势无关,摄像头与扇贝不接触,可以避免机械振动、碰撞对扇贝的损伤,识别准确,满足分级要求。利用扇贝左右壳曲率不同的形状特征,提出在水中实现左壳定向的方法,利用计算机视觉技术识别扇贝耳部朝向。分析了扇贝在水中运动过程中左壳朝上的原理,以入水角度、速度、运动距离和时间为影响因素,通过实验确定了实现该目的上述因素之间的关系,为定向装置的设计提供依据。该法可避免机械振动和碰撞对扇贝的损伤,减少因加工过程在空气中暴露对扇贝生长的影响。通过提取的扇贝特征参数,根据背缘与形心的相对位置识别扇贝耳部朝向,提出改进的随机霍夫变换检测扇贝背缘,提高检测速度,耳部定向检测方法满足扇贝自动化加工要求。研究了扇贝贝壳材料的组织结构、组成和机械性能及其可加工性,提出了适应自动化生产的提高加工质量的途径。虾夷扇贝贝壳为非均质复合材料,因生长功能的需要,不同位置结构与相组成不同使其机械性能存在差异。对扇贝耳部进行钻孔实验,分析了扇贝指定区域的可加工性、钻孔加工缺陷的成因及影响加工质量的因素。提出从左壳外表面钻孔、选择前缘及其与耳侧边缘的交点作为定位基准,选用高转速、低进给切削参数,选用耐磨性好的硬质合金钻头并保持刀刃锋利,钻孔前将扇贝分级等方法相结合的钻孔自动化工艺,提高钻孔加工质量。本文研究的吊耳法养殖虾夷扇贝耳部钻孔自动化的关键技术,可以减轻劳动强度、提高生产率和加工质量,对实现扇贝立体养殖,提高单位海域面积产量,减少海域污染和对海底生态环境的破坏,促进沿海经济发展具有重要意义。