專利名稱：一種果品分檢裝置及板栗分檢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的果品分 檢裝置及板栗分檢方法。
背景技術(shù)：
果品按品質(zhì)分級分類后再進(jìn)入巿場流通，便于按質(zhì)論價，提高其 巿場竟?fàn)幜蜕唐穬r值，增加農(nóng)民收入。目前，果品釆集的后分級技 術(shù)正在從機(jī)械式大小、重量分級和人工目測鑒別品質(zhì)向基于機(jī)器視覺
的品質(zhì)分級的方向發(fā)展，如法國MAF-RODA公司的Optiscan II型高
速小型水果分級生產(chǎn)線，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的計算機(jī)視覺水果分級自 動化系統(tǒng)等。
目前基于機(jī)器視覺進(jìn)行檢測分級的應(yīng)用對象主要包括蘋果、柑 桔、桃子、梨、芒果等大果型水果，在檢測分級過程中，可以釆用主 要針對大型果的機(jī)械裝置使水果在檢測臺上分開擺放，以攝取單粒水 果的一幅或多幅圖像，通過圖像分析獲取每粒水果的形狀、大小、顏 色、缺陷等信息，進(jìn)而實現(xiàn)水果分級。而對于諸如板栗、冬棗等小果 型的果品，現(xiàn)有的分檢設(shè)備在靈活性，分檢分級效果，算法可靠性等 方面已不能滿足分檢的要求，尤其對于板栗的分檢，它的霉變及蟲眼 在顏色分辨上難度更大，同時缺陷的特征尺寸更小。因此，基于機(jī)器 視覺的板栗檢測分檢分級具有自身的特殊性和復(fù)雜性。
目前，有關(guān)小果型的果品分級的研究成果主要是韓茵金鐘坤等申 請的曰本專利(專利號為JP2007301545 ) Chestnut Sorting Apparatus,
一項有關(guān)板栗分級的專利，是在獲取去殼及內(nèi)皮后的果肉狀態(tài)下的板 栗圖像后，經(jīng)計算機(jī)分析，進(jìn)行分級。而未去殼的板栗分檢專利并未 見公開報道。在國內(nèi)，板栗的分選分級主要機(jī)械式篩網(wǎng)配合人工完成，
5效率低下且難以做到客觀準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種靈活性大，分檢分級效果好，算法可靠 性高，效率高，且客觀準(zhǔn)確的基于機(jī)器視覺的果品分檢裝置及板栗分 檢方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案
一種果品分檢裝置，該裝置包括機(jī)架，驅(qū)動單元，輸送單元， 圖像采集與處理單元，分檢控制單元，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)， 固定于所述機(jī)架底端，與所述分檢控制單元相連；傳動鏈輪，安裝在 所述機(jī)架上，與所述驅(qū)動電機(jī)及所述輸送單元相連；所述輸送單元包 括軌道，固定在所述機(jī)架的上方兩側(cè)；輸送鏈輪，與所述傳動鏈輪
相連，在所述傳動鏈輪帶動下轉(zhuǎn)動；中心軸，設(shè)置在輸送鏈條上，所 述輸送鏈條設(shè)置于所述軌道上，在所述輸送鏈輪的帶動下傳動；滾子， 套在所述中心軸上，繞所述中心軸轉(zhuǎn)動；所述圖像釆集與處理單元包 括上位計算機(jī)，用于圖像信息的釆集、處理以及分析；圖像釆集子 單元，與所述上位計算機(jī)相連，固定于所述輸送鏈條中間位置上方的 機(jī)架上；光電傳感器，與所述分檢控制單元相連，設(shè)置在與所述圖像 釆集子單元相對的位置的滾子下方；與所述圖像釆集子單元相對的位 置的滾子下方還設(shè)置有橡膠板，刮動滾子自轉(zhuǎn)；所述分檢控制單元與 所述上位計算機(jī)相連，控制圖像釆集，跟蹤控制果品的分檢。
其中，該裝置還包括分離單元，該單元包括氣缸閩門，設(shè)置在 所述軌道末端，與所述分檢控制單元相連；導(dǎo)氣管，設(shè)置在所述軌道 末端，與所述氣缸閥門相連；導(dǎo)果槽，設(shè)置在所述與導(dǎo)氣管相對的軌 道一側(cè)的位置上，末端連接有集果斗。
其中，所述輸送鏈條上設(shè)置有承載所述中心軸的附板。 其中，所述驅(qū)動電機(jī)為交流減速電機(jī)，固定于所述機(jī)架底端的電 機(jī)支座上。
6其中，所述傳動鏈輪進(jìn)一步包括主動鏈輪，與所述驅(qū)動電機(jī)相 連；從動鏈輪，通過傳動鏈與所述主動鏈輪相連，且通過軸承座上的 軸承安裝于所述機(jī)架上，并與所述輸送鏈輪相連。
其中，所述軸承座，固定于所述機(jī)架上以及所述機(jī)架右側(cè)的軸承 座支架上，固定軸承，支撐傳動鏈輪以及輸送單元，張緊輸送鏈條。
其中，所述圖像釆集子單元與所述上位計算機(jī)之間還設(shè)置有圖像 釆集卡。
其中，所述圖像采集子單元為CCD攝像機(jī)，所述CCD攝像機(jī)外 設(shè)置有燈箱，所述燈箱內(nèi)側(cè)，所述CCD攝像機(jī)四周還安裝有與所述 分檢控制單元相連的光源。
一種基于權(quán)利要求1的果品分檢裝置的板栗分檢方法，該方法包 括步驟
51. 使待分檢板栗滾動通過圖像釆集區(qū)域，釆集所述板栗的圖像
乂士自
1曰心、5
52. 對步驟Sl釆集到的圖像信息進(jìn)行處理、分析，根據(jù)設(shè)定的
壞果條件，判斷所述板栗是否為壞果，并形成分檢信息；
53. 根據(jù)所述分檢信息的記載，若所述板栗為壞果，則將其分離
出分檢裝置，否則等待進(jìn)行下一待分檢板栗的圖像釆集。
其中，所述步驟S2進(jìn)一步包括
S2.1基于圖像中不同像素點的容差大小，以及藍(lán)色與紅色的比
例，去除所述圖像信息的背景；
S2.2對步驟S2.1所獲得的圖像信息的綠色通道進(jìn)行變化闞值的 二值化，通過檢查圖像中是否有黑色的點來判斷所述板栗是否存在蟲 眼；
S2.3若有蟲眼則進(jìn)行步驟S2.6,否則執(zhí)行步驟S2.4; S2.4根據(jù)設(shè)定的像素大小范圍，將步驟S2.1所獲得的圖像信息 中除去板栗頭尾以及裂嘴的部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨尘?，進(jìn)行邊緣提取，計圖像的有效像素點總數(shù)，計算有效圖 像區(qū)域內(nèi)的面積周長比，將求得的比值與所述設(shè)定的像素大小范圍進(jìn) 行比較，判斷是否為裂嘴；
S2.5若為裂嘴，則執(zhí)行步驟S2.6，否則返回步驟S2.1進(jìn)行下一 圖像信息的處理、分析；
S2.6判斷所述待檢測板栗為壞果，形成分檢信息并上傳。有益 效果
1、 本發(fā)明釆用計算機(jī)視覺技術(shù)非接觸式分檢，對果品進(jìn)行綜合 品質(zhì)分檢，分檢準(zhǔn)確、客觀。
2、 將果品以連續(xù)自轉(zhuǎn)狀態(tài)輸送至圖像采集區(qū)，便于順序從不同
角度釆集板栗的多幅圖像，為計算機(jī)提供更可靠的分檢依據(jù)。
3、 結(jié)構(gòu)簡單、投產(chǎn)成本低。


圖i為本發(fā)明果品分檢裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明驅(qū)動單元剖視圖； 圖3為輸送單元局部外觀示意圖； 圖4為輸送單元剖視圖5為圖像采集與處理單元以及分檢控制單元示意圖6為分離單元結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明板栗分檢方法流程圖8為板栗分檢方法中判斷板栗是否為壞果的流程示意圖。 圖中1、機(jī)架；2、滾子；3、上位計算機(jī)；4、分檢控制單元； 11、從動鏈輪；12、軸承；13、軸承座；14、傳動鏈；15、主動鏈輪； 17、電機(jī)支座；18、軸承座支架；21、中心軸；22、小滾動軸承；23、 軌道；24、輸送鏈條；25、輸送鏈輪；26、滑動軸支座；27、導(dǎo)向輥； 28、橡膠板；29、機(jī)架板；31、圖像采集子單元；32、燈箱；33、光 源；34、圖像釆集卡；35、光電傳感器；51、氣缸閥門；52、導(dǎo)氣管；
853、導(dǎo)果槽；54、集果斗。
具體實施例方式
本發(fā)明提出的果品分檢裝置及板栗分檢方法，結(jié)合附圖和實施例 說明如下。
本實施例中的果品分檢裝置應(yīng)用于板栗分檢，由于板栗顏色較 深，它的霉變及蟲眼在顏色分辨上難度很大，同時缺陷的特征尺寸更 小，因此對于板栗的分檢具有特殊性和復(fù)雜性。
本實施例的板栗分檢裝置包括機(jī)架l,驅(qū)動單元，輸送單元， 圖像采集與處理單元，分檢控制單元4，其中機(jī)架l釆用角鋼型材焊接 結(jié)構(gòu)，用于支撐整個裝置。
如圖1所示，驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)16,與分檢控制單元4相連， 為交流減速電機(jī)，可無級調(diào)速，固定于機(jī)架1底端的電機(jī)支座17上； 傳動鏈輪，與驅(qū)動電機(jī)l及輸送單元相連，傳動鏈輪進(jìn)一步包括主 動鏈輪15以及從動鏈輪11，主動鏈輪15與驅(qū)動電機(jī)1相連，從動鏈輪 11通過傳動鏈14與主動鏈輪15相連，安裝在軸承12支撐的軸上，軸承 12安裝在機(jī)架1上的軸承座13上，從動鏈輪ll還與輸送單元相連；軸 承座13,固定于機(jī)架1上以及機(jī)架1右側(cè)的軸承座支架18上，利用軸承 座支架18上的一個螺釘，在水平方向上頂住軸承座12，保證水平方向 輸送鏈條24的張緊，以及支撐整個傳動鏈輪。
如圖2-3所示，輸送單元包括軌道23,固定在機(jī)架1的機(jī)架板29 上方兩側(cè)；輸送鏈輪25，與傳動鏈輪ll相連，在傳動鏈輪ll帶動下轉(zhuǎn) 動；中心軸21，通過滑動軸支座26安裝在輸送鏈條24上，輸送鏈條24 設(shè)置于軌道23上，在輸送鏈輪25的帶動下傳動，其上設(shè)置有國際標(biāo)準(zhǔn) GB-T 1243-2006的M2型附板用于承載中心軸21;滾子2，套在中心軸 21上，繞中心軸21轉(zhuǎn)動，中心軸21的兩端設(shè)置有小滾動軸承22，用于 制成套在中心軸上的滾子；導(dǎo)向輥27通過銷釘安裝在滑動軸承支座26 的下面，經(jīng)過導(dǎo)向輥27引導(dǎo)后，滑動軸支座26可在軌道23上滑動，用
9于保證滾子2的位置不左右偏移；輸送鏈條24釆用標(biāo)準(zhǔn)精密滾子鏈。
啟動驅(qū)動電機(jī)16后，驅(qū)動電機(jī)16帶動主動鏈輪15旋轉(zhuǎn)，主動鏈輪 15驅(qū)動傳動鏈14運(yùn)動，經(jīng)從動鏈輪11將動力傳送至輸送鏈輪25,輸送 鏈輪25帶動輸送鏈條24運(yùn)動。在輸送鏈條24的帶動下，滾子2除了隨 輸送鏈條24運(yùn)動外，在通過圖像釆集子單元31下方時，由于有下方橡 膠板28的摩擦，滾子2實現(xiàn)自轉(zhuǎn)，從而使其上的板栗轉(zhuǎn)動，為圖像釆
集提供有力的角度和位置。
如圖4所示，圖像釆集與處理單元包括上位計算機(jī)3，用于圖像 信息的釆集、處理以及分析；圖像釆集子單元31,固定于輸送單元上 方的機(jī)架1上的燈箱32內(nèi)，為一CCD攝像機(jī)，該CCD攝像機(jī)通過一個 圖像釆集卡34與上位計算機(jī)3相連，燈箱32內(nèi)側(cè)CCD攝像機(jī)四周固定 有光源33，由于如板栗這樣的干果顏色較暗，由分檢控制單元4控制 保證光源33的光強(qiáng)，使位于滾子2上方的CCD攝像機(jī)能夠達(dá)到有效的 曝光條件，釆集到可提取信息的圖像；與圖像釆集子單元31相對的位 置的滾子2下方還設(shè)置有橡膠板28,通過刮動實現(xiàn)滾子2的自轉(zhuǎn)，便于 圖像釆集子單元31釆集到足夠的信息；光電傳感器35，與分檢控制單 元4相連，設(shè)置在與圖像釆集單元31相對的位置的滾子2下方，當(dāng)板栗 輸送到圖像釆集單元下方時，每有一個滾子2通過光電傳感器35時， 光電傳感器35就產(chǎn)生一個脈沖信號，發(fā)送給分檢控制單元4，觸發(fā)圖 像采集子單元31進(jìn)行圖像釆集。
如圖5所示，分檢控制單元4，為可編程邏輯控制器 (Programmable logic Controller, PLC),與上位計算機(jī)3相連，一 方面處理由光電傳感器35傳送的板栗位置信息，控制圖像釆集，另一 方面經(jīng)RS232串口與上位計算機(jī)3的通信，上位計算機(jī)3在對釆集到的 圖像信息進(jìn)行分析處理后形成分檢信息，存入PLC內(nèi)存中。
如圖6所示，本發(fā)明裝置還包括分離單元，該單元包括氣缸閥 門51，與PLC相連，設(shè)置于軌道23末端，在板栗運(yùn)動到此區(qū)域時，PLC根據(jù)存儲的板栗分檢信息判斷是否將其分離，由PLC控制氣缸
閥門51開啟，通過導(dǎo)氣管52吹送氣體將判斷為壞果的板栗吹入導(dǎo)果 槽53,滾落至集果斗53，再經(jīng)過軟管分離出分檢裝置。 如圖7所示，板栗分檢方法包括步驟
51. 使待分檢板栗滾動通過圖像釆集區(qū)域，采集所述板栗的圖像 # 自.
l口 ，
啟動分檢裝置，當(dāng)板栗輸送到CCD攝像機(jī)下方時，每有一個滾 子2通過光電傳感器35時，光電傳感器35就產(chǎn)生一個脈沖信號，發(fā) 送給PLC，觸發(fā)CCD攝像機(jī)進(jìn)行圖像釆集；
52. 對步驟Sl釆集到的圖像信息進(jìn)行處理、分析，根據(jù)設(shè)定的 壞果條件，判斷所述板栗是否為壞果，并形成分檢信息；
CCD攝像機(jī)將釆集到的圖像信息經(jīng)圖像釆集卡34送到上位計算 機(jī)3進(jìn)行處理，上位計算機(jī)3根據(jù)提取的信息對板栗進(jìn)行分檢，根據(jù) 設(shè)定的壞果條件，判斷作為釆集對象的板栗是否為壞果，并形成分檢 信息通過RS232串口發(fā)送至PLC存儲；
53. 待板栗輸送到分離單元所處區(qū)域時，PLC控制氣缸閥門根據(jù) 分檢信息的記載，若分檢的板栗為壞果，則將其吹落分離出分檢裝置， 否則等待進(jìn)行下 一待分檢板栗的圖像釆集。
上位計算機(jī)3內(nèi)的圖像處理軟件對板栗是否為壞果的判斷主要 取決于對板栗兩類缺陷的判斷，第一種是明顯蟲眼，第二種是明顯裂 嘴。基于這兩種板栗缺陷，圖像處理軟件分別嵌入了相應(yīng)的算法，并 最終集成在一個程序中。
對于任何待檢測板栗，如圖8所示，步驟S2進(jìn)一步包括 S2.1基于圖像中不同像素點的容差大小，以及藍(lán)色與紅色的比 例，去除所述圖像信息的背景。首先，在圖像中找到第一個遇見的符 合預(yù)先設(shè)定的條件的點，然后將這一點的各個顏色分量置為基點的 RGB值；接下來，比較圖像中所有點與該基點的容差大小來去除大
ii部分背景；剩下的圖像中，有一些相對較暗的藍(lán)色背景，在通過藍(lán)色 與紅色的比例的大小將其去除。這樣，背景去除的工作就算完成了。 容差的公式是
Rongcha=sqrt ( B-b ) ( B-b ) + ( G-g ) ( G-g ) + ( R-r ) ( R-r); (其中B、 G、 R分別為幾點的藍(lán)、綠、紅顏色分量的值，b、 g、 r為其他點的藍(lán)、綠、紅顏色分量的值。)
S2.2對步驟S2.1所獲得的圖像信息的綠色通道進(jìn)行變化閾值的 二值化，通過檢查圖像中是否有黑色的點來判斷板栗是否存在蟲眼。 第一步是計算板栗綠色通道的平均像素大??；第二步，根據(jù)事先設(shè)計 的像素區(qū)間，判斷選定一個固定閾值，這樣就可以將圖像二值化；第 三步，檢查圖像中是否有為黑色的點，有的話則判為有蟲眼，如果沒 有則進(jìn)行下面的判斷。
S2.3若有蟲眼則進(jìn)行步驟S2.6,否則執(zhí)行步驟S2.4;
S2.4檢測是否有裂嘴。這是基于形態(tài)學(xué)的算法，根據(jù)設(shè)定的像素 大小范圍，將步驟S2.1所獲得的圖像信息中除去板栗頭尾以及可能 裂嘴的部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨尘?，進(jìn)行邊緣提取，接下來，計算剩余圖像 的周長，并計算整個圖像的有效像素點總數(shù)，計算有效圖像區(qū)域內(nèi)的 面積周長比，將求得的比值與設(shè)定的像素大小范圍進(jìn)行比較，判斷是 否為裂嘴。
Rate= arsa/ perimeter S2.5若為裂嘴，則執(zhí)行步驟S2.6,否則返回步驟S2.1進(jìn)行下一 圖像信息的處理、分析；
S2.6判斷待檢測板栗為壞果，形成分檢信息并上傳。 其中，步驟S3中，PLC的控制算法如下
在進(jìn)行分檢之前需要確定裝置的以下兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)，輸送鏈條的 長度m 、導(dǎo)果槽入口相對于圖像釆集子單元3所對區(qū)域最靠近輸送鏈 條運(yùn)動前方兩滾子之間用于承載板栗的果杯位置A的偏移量d 、(這里的m 、 d都用果杯個數(shù)表示)，這兩個參數(shù)由裝置結(jié)構(gòu)確定，裝置 安裝完成后即寫入PLC的內(nèi)存中。以一個分檢通道為例，在裝置開始
被置于分檢狀態(tài)時，建立一個長度等于傳送帶長度m的單字節(jié)數(shù)組M (元素標(biāo)號從l m),并將所有元素值初始化為O,傳送帶上的每一個 果杯都和數(shù)組中的元素一一對應(yīng)，圖像釆集區(qū)域中A位置果杯對應(yīng)數(shù) 組中的第一個元素M[l], B位置果杯對應(yīng)第二個元素M[2]，后續(xù)各個 果杯分別對應(yīng)于元素M[3], M[4]， ......, M[m—1]， M[m]，由于傳送
帶是環(huán)型封閉的，所以M[l]與M[m沐接。PLC程序同時建立一個指 針p，在后續(xù)的分檢時始終指向圖像釆集區(qū)域中A位置果杯對應(yīng)的數(shù) 組元素。在分檢過程中，傳送帶每運(yùn)動一個果杯間距的距離后，光電 傳感器35產(chǎn)生一個脈沖。當(dāng)脈沖下降沿到來時，PLC程序?qū)⒅羔楶在 數(shù)組中后移一位，同時PLC將光電傳感器35的脈沖信號轉(zhuǎn)換成一個 掃描周期寬度的脈沖信號觸發(fā)攝像機(jī)采集一幀圖像。上位計算機(jī)3釆 集一幀圖像，并在處理完圖像數(shù)據(jù)后發(fā)送A位置果杯上的等級信息給 PLC。 PLC接收到水果等級信息后將其存儲到指針P當(dāng)前所指向的位 置，并由接收完成中斷調(diào)用分級子程序來完成出口氣缸電磁閥51的開 啟/關(guān)閉動作控制。子程序首先根據(jù)指針P指向的位置，計算與數(shù)組 首地址的偏移量S ，通過S判斷當(dāng)前指針是否越界。如果越界，則表 明傳送帶已經(jīng)運(yùn)動了 一周，此時將指針指向的數(shù)組元素強(qiáng)制定義為數(shù) 組第一個元素，并使S-O。由S 、 m 、 d ，根據(jù)式(l-l)和式(1-2) 即可求得當(dāng)前時刻位于出口處的果杯對應(yīng)于數(shù)組中的位置out。 0 ^ = ^ — ^/ (l畫l)
如果數(shù)組元素M[out=l則表示當(dāng)前位于出口處的水果正好為壞 果，需要從傳送帶分離出來。程序通過將該等級出口處的氣缸閥門51 的I/0存儲位置1，在PLC掃描的刷新輸出緩沖區(qū)時驅(qū)動氣缸閥門51
13動作，從而實現(xiàn)板栗的分檢。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān) 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明 的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1、一種果品分檢裝置，該裝置包括機(jī)架，驅(qū)動單元，輸送單元，圖像采集與處理單元，分檢控制單元，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)(16)，固定于所述機(jī)架(1)底端，與所述分檢控制單元(4)相連；傳動鏈輪，安裝在所述機(jī)架(1)上，與所述驅(qū)動電機(jī)(16)及所述輸送單元相連；所述輸送單元包括軌道(23)，固定在所述機(jī)架(1)的上方兩側(cè)；輸送鏈輪(25)，與所述傳動鏈輪相連，在所述傳動鏈輪帶動下轉(zhuǎn)動；中心軸(21)，設(shè)置在輸送鏈條(24)上，所述輸送鏈條(24)設(shè)置于所述軌道(23)上，在所述輸送鏈輪(25)的帶動下傳動；滾子(2)，套在所述中心軸(21)上，繞所述中心軸(21)轉(zhuǎn)動；所述圖像采集與處理單元包括上位計算機(jī)(3)，用于圖像信息的采集、處理以及分析；圖像采集子單元(31)，與所述上位計算機(jī)(3)相連，固定于所述輸送鏈條(24)中間位置上方的機(jī)架(1)上；光電傳感器(35)，與所述分檢控制單元(4)相連，設(shè)置在與所述圖像采集子單元(31)相對的位置的滾子(2)下方；與所述圖像采集子單元(3)相對的位置的滾子(2)下方還設(shè)置有橡膠板(28)，刮動滾子(2)自轉(zhuǎn)；所述分檢控制單元(4)與所述上位計算機(jī)(3)相連，控制圖像采集，跟蹤控制果品的分檢。
2、 如權(quán)利要求l所述的果品分檢裝置，其特征在于，該裝置還包 括分離單元，該單元包括氣缸閥門(51)，設(shè)置在所述軌道(23)末端，與所述分檢控制單元(4)相連；導(dǎo)氣管(52),設(shè)置在所述軌道(23)末端，與所述氣缸閥門(51) 相連；導(dǎo)果槽(53)，設(shè)置在所述與導(dǎo)氣管(52)相對的軌道(23) — 側(cè)的位置上，末端連接有集果斗(54)。
3、 如權(quán)利要求1所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述輸送 鏈條(24)上設(shè)置有承載所述中心軸(21)的附板。
4、 如權(quán)利要求1所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述驅(qū)動 電機(jī)(16 )為交流減速電機(jī)，固定于所述機(jī)架(1 )底端電機(jī)支座(17 ) 上。
5、 如權(quán)利要求1所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述傳動 鏈輪進(jìn)一步包括主動鏈輪(15),與所述驅(qū)動電機(jī)(16)相連；從動鏈輪(11)，通過傳動鏈(14)與所述主動鏈輪(15)相連， 且通過軸承座(13 )上的軸承(12 )安裝于所述機(jī)架(1 )上，并與 所述輸送鏈輪(25)相連。
6、 如權(quán)利要求5所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述軸承座 (13),固定于所述機(jī)架(1)上以及所述機(jī)架(1)右側(cè)的軸承座支架(18)上，固定軸承(12)，支撐傳動鏈輪以及輸送單元，張緊輸 送鏈條(24 )。
7、 如權(quán)利要求1所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述圖像 釆集子單元(31)與所述上位計算機(jī)之間(3)還設(shè)置有圖像采集卡(34 )。
8、 如權(quán)利要求1或7所述的果品分檢裝置，其特征在于，所述 圖像釆集子單元(31 )為CCD攝像機(jī)，所述CCD攝像機(jī)外設(shè)置有燈 箱(32)，所述燈箱(32)內(nèi)側(cè)，所述CCD攝像機(jī)四周還安裝有與所述分檢控制單元(4)相連的光源(33)。
9、 一種基于權(quán)利要求1的果品分檢裝置的板栗分檢方法，其特征在于，該方法包括步驟51. 使待分檢板栗滾動通過圖像釆集區(qū)域，釆集所述板栗的圖像 #"自.l口 'A、,52. 對步驟Sl釆集到的圖像信息進(jìn)行處理、分析，根據(jù)設(shè)定的 壞果條件，判斷所述板栗是否為壞果，并形成分檢信息；53. 根據(jù)所述分檢信息的記載，若所述板栗為壞果，則將其分離 出分檢裝置，否則等待進(jìn)行下一待分檢板栗的圖像釆集。
10、 如權(quán)利要求9所述的板栗分檢方法，其特征在于，所述步驟 S2進(jìn)一步包括S2.1基于圖像中不同像素點的容差大小，以及藍(lán)色與紅色的比 例，去除所述圖像信息的背景；S2.2對步驟S2.1所獲得的圖像信息的綠色通道進(jìn)行變化閾值的 二值化，通過檢査圖像中是否有黑色的點來判斷所述板栗是否存在蟲 眼；S2.3若有蟲眼則進(jìn)行步驟S2.6,否則執(zhí)行步驟S2.4;S2.4根據(jù)設(shè)定的像素大小范圍，將步驟S2.1所獲得的圖像信息 中除去板栗頭尾以及裂嘴的部分轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨尘埃M(jìn)行邊緣提取，計 算剩余圖像的周長，并計算整個圖像的有效像素點總數(shù)，計算有效圖 像區(qū)域內(nèi)的面積周長比，將求得的比值與所述設(shè)定的像素大小范圍進(jìn) 行比較，判斷是否為裂嘴；S2.5若為裂嘴，則執(zhí)行步驟S2.6，否則返回步驟S2.1進(jìn)行下一 圖像信息的處理、分析；S2.6判斷所述待檢測板栗為壞果，形成分檢信息并上傳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種果品分檢裝置，該裝置包括機(jī)架，驅(qū)動單元，輸送單元，圖像采集與處理單元，分檢控制單元，以及分離單元。分檢控制單元通過控制驅(qū)動單元驅(qū)動輸送單元，將果品送于圖像采集與處理單元區(qū)域，由圖像采集與處理單元采集其圖像信息，拍攝多幅含有果品的有效信息的圖像，并通過計算機(jī)視覺技術(shù)對其綜合品質(zhì)進(jìn)行判斷，由分檢控制單元跟蹤檢測并最終對壞果進(jìn)行分離，實現(xiàn)果品的分檢。該裝置采用無接觸式判斷，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，且分析準(zhǔn)確、客觀。
文檔編號B07B13/00GK101486033SQ20091007972
公開日2009年7月22日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者虎 萬, 張俊雄, 祥 敖, 偉 李, 譚豫之, 英 陳 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)