本發(fā)明涉及圖像分析領域，尤其涉及一種自適應甘蔗榨汁平臺。
背景技術：
甘蔗為喜溫、喜光作物，年積溫需5500℃-8500℃，無霜期330d以上，年均空氣濕度60％，年降水量要求800-1200mm，日照時數(shù)在1195小時以上。根據(jù)甘蔗生長、產(chǎn)量形成以及糖分含量與氣候的關系，提出以日平均氣溫≥20℃的活動積溫和限制甘蔗能否越冬和長年生長的主要限制因子的年極端最低氣溫(tm)作為甘蔗氣候區(qū)劃指標。
甘蔗汁是老少皆宜的飲品，然而現(xiàn)有的甘蔗榨汁機過于依賴人工操作，需要操作人員基于歷史經(jīng)驗，根據(jù)甘蔗當前榨汁部分的直徑確定其進入榨汁設備的起壓角，根據(jù)目測杯子的容量，確定切割下來進行榨汁的甘蔗長度，以及人工決定榨汁機的保養(yǎng)時間。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種自適應甘蔗榨汁平臺，首先搭建了精密的榨汁機械設備，然后，基于對甘蔗參數(shù)的檢測，圍繞榨汁機械設備集成了多個電子設備實現(xiàn)對待壓榨部分長度的確定、進入榨汁機械設備的起壓角的確定以及上油維護時間的確定，從而完全替代了操作人員的人工操作，提高甘蔗榨汁的智能化水準。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種自適應甘蔗榨汁平臺，所述平臺包括直徑檢測設備、起壓角確定設備、起壓角控制設備、擠壓設備和出汁口，直徑檢測設備用于檢測甘蔗待壓部分的當前直徑，起壓角確定設備與直徑檢測設備連接，用于接收甘蔗待壓部分的當前直徑，并基于甘蔗待壓部分的當前直徑確定甘蔗待壓部分的起壓角，起壓角控制設備與起壓角確定設備連接，用于將甘蔗待壓部分支起達到確定的起壓角，擠壓設備用于基于確定的起壓角對甘蔗待壓部分執(zhí)行擠壓操作以榨出甘蔗汁，出汁口與擠壓設備連接，用于流出擠壓設備榨出的甘蔗汁。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：
擠壓設備，包括上下壓輥、傳動皮帶和傳動齒輪，上下壓輥用于執(zhí)行基于確定的起壓角對甘蔗待壓部分執(zhí)行的擠壓操作；
其中，傳動皮帶分別與上下壓輥和傳動齒輪連接，用于帶動上下壓輥滾動，傳動齒輪用于帶動傳動皮帶平移。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：接汁容器，位于所述出汁口下方，用于接收所述出汁口處流出的甘蔗汁，其中，所述出汁口采用水龍頭構造。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：
自動加油設備，設置在傳動齒輪上方，包括油脂儲存盒、出油口和擠油設備，用于對傳動齒輪執(zhí)行自動油脂滴加；
動力檢測設備，設置在傳動齒輪上，用于實時檢測傳動齒輪的動力變化，并在傳動齒輪動力小于預設動力閾值時，發(fā)出潤滑度不足信號；
tf存儲設備，用于預先存儲各種甘蔗類型對應的各個基準甘蔗圖案，還用于預先存儲預設起壓角閾值和接汁容器的容積；
類型檢測設備，設置在甘蔗待壓部分的對面，包括高清攝像頭、圖像膨脹單元、圖像腐蝕單元、自適應濾波單元和類型匹配單元，所述高清攝像頭用于對甘蔗待壓部分進行圖像數(shù)據(jù)采集以獲得高清甘蔗圖像，所述圖像膨脹單元與所述高清攝像頭連接，用于對高清甘蔗圖像進行圖像膨脹處理以獲得高清膨脹圖像，所述圖像腐蝕單元與所述圖像膨脹單元連接，用于對高清膨脹圖像執(zhí)行圖像腐蝕處理以獲得高清腐蝕圖像，所述自適應濾波單元與所述圖像腐蝕單元連接，用于基于所述高清腐蝕圖像的干擾信號分析結果對所述高清腐蝕圖像執(zhí)行相應的濾波處理，以獲得高清濾波圖像，所述類型匹配單元分別與所述tf存儲設備和所述自適應濾波單元連接，用于將所述高清濾波圖像與各個基準甘蔗圖案進行逐一匹配，將匹配度最高的基準甘蔗圖案所對應的甘蔗類型作為目標類型輸出；
水分含量檢測設備，與所述類型檢測設備連接，用于基于所述高清濾波圖像中各個像素點的顏色分量確定所述高清濾波圖像的顏色，并基于所述高清濾波圖像的顏色和目標類型判斷甘蔗待壓部分的水分含量；
耗材長度獲取設備，分別與所述水分含量檢測設備、所述直徑檢測設備和所述tf存儲設備連接，用于接收甘蔗待壓部分的水分含量、甘蔗待壓部分的當前直徑和接汁容器的容積，基于甘蔗待壓部分的水分含量和甘蔗待壓部分的當前直徑確定榨汁達到接汁容器的容積所需要的甘蔗長度并作為目標甘蔗長度輸出；
甘蔗推送設備，用于將甘蔗待壓部分推送到擠壓設備內，并在推送的甘蔗待壓部分的長度達到目標甘蔗長度時，對甘蔗待壓部分進行自動切割，以完成一次對所述接汁容器的出汁；
其中，自動加油設備與動力檢測設備連接，用于在接收到潤滑度不足信號時，控制擠油設備以將油脂儲存盒內的油脂從出油口處滴加到傳動齒輪上。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：手動拉桿，用于在出現(xiàn)負荷壓停傳動齒輪時，以手動方式拉動傳動皮帶以便將上下壓輥倒轉，從而將甘蔗待壓部分退出上下壓輥。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：電動按鈕組合，包括順按鈕、停按鈕和逆按鈕，用于在按壓情況下，分別對傳動皮帶執(zhí)行順行操作、停行操作和逆行操作。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中：所述擠壓設備還包括傳動電機，與傳動齒輪連接，用于為傳動齒輪的運行提供動力。
更具體地，在所述自適應甘蔗榨汁平臺中，還包括：顯示設備，分別與所述tf存儲設備和所述起壓角確定設備連接，用于在所述起壓角確定設備確定的甘蔗待壓部分的起壓角大于等于所述預設起壓角閾值時，顯示擠壓超限信息。
由此可見，本發(fā)明具有以下幾個重要發(fā)明點：
(1)基于甘蔗待壓部分的當前直徑確定甘蔗待壓部分的起壓角；
(2)基于傳動齒輪的動力檢測，觸發(fā)自動上油維護操作；
(3)基于甘蔗圖像的顏色和甘蔗類型判斷甘蔗待壓部分的水分含量；
(4)基于甘蔗待壓部分的水分含量和甘蔗待壓部分的當前直徑確定榨汁達到接汁容器的容積所需要的甘蔗長度。
附圖說明
以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的自適應甘蔗榨汁平臺的結構方框圖。
附圖標記：1直徑檢測設備；2起壓角確定設備；3起壓角控制設備；4擠壓設備；5出汁口
具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的自適應甘蔗榨汁平臺的實施方案進行詳細說明。
甘蔗的分布主要在北緯33°至南緯30°之間，其中以南北緯25°之間，面積比較集中。甘蔗原產(chǎn)于印度，現(xiàn)廣泛種植于熱帶及亞熱帶地區(qū)。甘蔗種植面積最大的國家是巴西，其次是印度，中國位居第三，種植面積較大的國家還有古巴、泰國、墨西哥、澳大利亞、美國等。
中國的主產(chǎn)蔗區(qū)，主要分布在北緯24°以南的熱帶、亞熱帶地區(qū)，包括廣東、臺灣省、廣西、福建、四川、云南、江西、貴州、湖南、浙江、湖北、海南等南方12個省、自治區(qū)。20世紀80年代中期以來，中國的蔗糖產(chǎn)區(qū)迅速向廣西、云南等西部地區(qū)轉移，至1999年廣西、云南兩省的蔗糖產(chǎn)量已占全國的70.6％(不包括臺灣省)。隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展，在中國大陸的中原地區(qū)也有分散性大棚種植(如河南，山東，河北等地)。
甘蔗現(xiàn)場榨汁飲用，是甘蔗銷售的主要渠道之一。當前使用的榨汁設備機械化和電子化程度都較低，導致工作效率低下，且容易浪費原材料，無法滿足消費者和經(jīng)營者的需求。為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種自適應甘蔗榨汁平臺，對現(xiàn)有的榨汁設備完成了升級。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的自適應甘蔗榨汁平臺的結構方框圖，所述平臺包括直徑檢測設備、起壓角確定設備、起壓角控制設備、擠壓設備和出汁口，直徑檢測設備用于檢測甘蔗待壓部分的當前直徑，起壓角確定設備與直徑檢測設備連接，用于接收甘蔗待壓部分的當前直徑，并基于甘蔗待壓部分的當前直徑確定甘蔗待壓部分的起壓角，起壓角控制設備與起壓角確定設備連接，用于將甘蔗待壓部分支起達到確定的起壓角，擠壓設備用于基于確定的起壓角對甘蔗待壓部分執(zhí)行擠壓操作以榨出甘蔗汁，出汁口與擠壓設備連接，用于流出擠壓設備榨出的甘蔗汁。
接著，繼續(xù)對本發(fā)明的自適應甘蔗榨汁平臺的具體結構進行進一步的說明。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：擠壓設備，包括上下壓輥、傳動皮帶和傳動齒輪，上下壓輥用于執(zhí)行基于確定的起壓角對甘蔗待壓部分執(zhí)行的擠壓操作，其中，傳動皮帶分別與上下壓輥和傳動齒輪連接，用于帶動上下壓輥滾動，傳動齒輪用于帶動傳動皮帶平移。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：接汁容器，位于所述出汁口下方，用于接收所述出汁口處流出的甘蔗汁；其中，所述出汁口采用水龍頭構造。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：
自動加油設備，設置在傳動齒輪上方，包括油脂儲存盒、出油口和擠油設備，用于對傳動齒輪執(zhí)行自動油脂滴加；
動力檢測設備，設置在傳動齒輪上，用于實時檢測傳動齒輪的動力變化，并在傳動齒輪動力小于預設動力閾值時，發(fā)出潤滑度不足信號；
tf存儲設備，用于預先存儲各種甘蔗類型對應的各個基準甘蔗圖案，還用于預先存儲預設起壓角閾值和接汁容器的容積；
類型檢測設備，設置在甘蔗待壓部分的對面，包括高清攝像頭、圖像膨脹單元、圖像腐蝕單元、自適應濾波單元和類型匹配單元，所述高清攝像頭用于對甘蔗待壓部分進行圖像數(shù)據(jù)采集以獲得高清甘蔗圖像，所述圖像膨脹單元與所述高清攝像頭連接，用于對高清甘蔗圖像進行圖像膨脹處理以獲得高清膨脹圖像，所述圖像腐蝕單元與所述圖像膨脹單元連接，用于對高清膨脹圖像執(zhí)行圖像腐蝕處理以獲得高清腐蝕圖像，所述自適應濾波單元與所述圖像腐蝕單元連接，用于基于所述高清腐蝕圖像的干擾信號分析結果對所述高清腐蝕圖像執(zhí)行相應的濾波處理，以獲得高清濾波圖像，所述類型匹配單元分別與所述tf存儲設備和所述自適應濾波單元連接，用于將所述高清濾波圖像與各個基準甘蔗圖案進行逐一匹配，將匹配度最高的基準甘蔗圖案所對應的甘蔗類型作為目標類型輸出；
水分含量檢測設備，與所述類型檢測設備連接，用于基于所述高清濾波圖像中各個像素點的顏色分量確定所述高清濾波圖像的顏色，并基于所述高清濾波圖像的顏色和目標類型判斷甘蔗待壓部分的水分含量；
耗材長度獲取設備，分別與所述水分含量檢測設備、所述直徑檢測設備和所述tf存儲設備連接，用于接收甘蔗待壓部分的水分含量、甘蔗待壓部分的當前直徑和接汁容器的容積，基于甘蔗待壓部分的水分含量和甘蔗待壓部分的當前直徑確定榨汁達到接汁容器的容積所需要的甘蔗長度并作為目標甘蔗長度輸出；
甘蔗推送設備，用于將甘蔗待壓部分推送到擠壓設備內，并在推送的甘蔗待壓部分的長度達到目標甘蔗長度時，對甘蔗待壓部分進行自動切割，以完成一次對所述接汁容器的出汁；
其中，自動加油設備與動力檢測設備連接，用于在接收到潤滑度不足信號時，控制擠油設備以將油脂儲存盒內的油脂從出油口處滴加到傳動齒輪上。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：手動拉桿，用于在出現(xiàn)負荷壓停傳動齒輪時，以手動方式拉動傳動皮帶以便將上下壓輥倒轉，從而將甘蔗待壓部分退出上下壓輥。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：電動按鈕組合，包括順按鈕、停按鈕和逆按鈕，用于在按壓情況下，分別對傳動皮帶執(zhí)行順行操作、停行操作和逆行操作。
另外，所述的自適應甘蔗榨汁平臺中：所述擠壓設備還包括傳動電機，與傳動齒輪連接，用于為傳動齒輪的運行提供動力。
所述自適應甘蔗榨汁平臺中還可以包括：顯示設備，分別與所述tf存儲設備和所述起壓角確定設備連接，用于在所述起壓角確定設備確定的甘蔗待壓部分的起壓角大于等于所述預設起壓角閾值時，顯示擠壓超限信息。
另外，基于所述高清腐蝕圖像的干擾信號分析結果對所述高清腐蝕圖像執(zhí)行相應的濾波處理包括，使用不同類型的小波濾波器對所述高清腐蝕圖像執(zhí)行相應的濾波處理。小波(wavelet)這一術語，顧名思義，“小波”就是小的波形。所謂“小”是指他具有衰減性；而稱之為“波”則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，他通過伸縮平移運算對信號(函數(shù))逐步進行多尺度細化，最終達到高頻處時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節(jié)，解決了fourier變換的困難問題，成為繼fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為“數(shù)學顯微鏡”。
小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結合在一起地。他已經(jīng)在科技信息產(chǎn)業(yè)領域取得了令人矚目的成就。電子信息技術是六大高新技術中重要的一個領域，他的重要方面是圖像和信號處理?，F(xiàn)今，信號處理已經(jīng)成為當代科學技術工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確的分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(或恢復)。從數(shù)學地角度來看，信號與圖像處理可以統(tǒng)一看作是信號處理(圖像可以看作是二維信號)，在小波分析地許多分析的許多應用中，都可以歸結為信號處理問題。對于其性質隨時間是穩(wěn)定不變的信號，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。但是在實際應用中的絕大多數(shù)信號是非穩(wěn)定的，而特別適用于非穩(wěn)定信號的工具就是小波分析。
采用本發(fā)明的自適應甘蔗榨汁平臺，針對現(xiàn)有技術中榨汁操作麻煩且容易浪費材料的技術問題，提高榨汁機器的機械化程度，基于甘蔗參數(shù)的檢測確定甘蔗的起壓角，基于榨汁機器的動力檢測判斷維護觸發(fā)時間，更為關鍵的是，基于甘蔗待壓部分的水分含量和甘蔗待壓部分的當前直徑確定榨汁達到接汁容器的容積所需要的甘蔗長度并作為目標甘蔗長度輸出，從而控制甘蔗推送設備將甘蔗待壓部分推送到擠壓設備內，并在推送的甘蔗待壓部分的長度達到目標甘蔗長度時，對甘蔗待壓部分進行自動切割，以完成一次對所述接汁容器的出汁，從而解決了上述技術問題。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。