專利名稱：一種水果圖像獲取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水果圖像獲取裝置，應(yīng)用于球形水果分級(jí)機(jī)器視覺系統(tǒng)的球 形水果圖像的獲取。
背景技術(shù)：
目前，球形水果分級(jí)主要通過機(jī)器視覺系統(tǒng)采集球形水果的圖像，進(jìn)行圖像處理， 檢測球形水果的果徑和顏色等，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)球形水果分級(jí)。其中球形水果的圖像采 集裝置的攝像頭大多安裝在球形水果的垂直上方，從上向下對(duì)球形水果進(jìn)行拍攝，由于球 形水果在拍攝時(shí)的朝向不確定，一般需要配有水果翻轉(zhuǎn)裝置。在圖像獲取時(shí)，水果翻轉(zhuǎn)有兩 種方式，一種使球形水果的特定面朝上攝像頭拍攝水果的上表面，這樣獲取的水果圖像，只 有水果上表面的信息，下表面的信息不能獲取到，由此得到的分級(jí)不準(zhǔn)確。第二種方式是使 水果在翻轉(zhuǎn)裝置上按相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，攝像頭拍攝水果的幾個(gè)不同 角度的表面。在圖像獲取時(shí)，能夠獲取到水果整個(gè)表面的信息，但是由于水果的大小不一 致，在翻轉(zhuǎn)裝置上的放置高度不一樣，導(dǎo)致攝像頭到水果的實(shí)際物距不同，在用圖像測量法 來檢測水果果徑時(shí)，會(huì)造成較大的誤差。另外有用三攝像頭進(jìn)行水果圖像獲取的方法，這種 方法可以同時(shí)獲取整個(gè)水果表面的信息，但是由于攝像頭的個(gè)數(shù)多，整個(gè)圖像獲取裝置的 制造成本較高，同時(shí)流水線機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容為了在獲取圖像時(shí)能夠采集到水果整個(gè)表面的信息，同時(shí)針對(duì)水果大小不一致時(shí) 拍攝物距不相同的問題，提出一種從水平方向進(jìn)行圖像獲取的水果分級(jí)圖像獲取裝置，裝 置用一個(gè)攝像頭進(jìn)行圖像獲取，能夠獲取到整個(gè)水果表面的信息，同時(shí)保證了不同大小的 水果與攝像頭之間物距相等。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是水果圖像獲取裝置包括光源 箱、攝像頭、水果托盤、從動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪和旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)；長方形光源箱一側(cè)安裝有攝像 頭，兩側(cè)各開一個(gè)方形或圓形缺口 ；光源箱內(nèi)有水果托盤裝置；光源箱內(nèi)部攝像頭兩邊有 光源；所述水果托盤裝置包括水果托盤盤面、水果托盤套管、水果托盤座、旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、 從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪，托盤套管外固定有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合，主動(dòng)齒輪固 定在旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)軸上；所述水果托盤套管在水果托盤座外，托盤套管內(nèi)側(cè)有一圈托盤套 管突起，水果托盤座支撐軸上有一圈托盤座突起，托盤套管突起到托盤盤面底部的距離大 于托盤座突起到托盤座底的距離。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)，裝置用一個(gè)攝像頭，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn) 動(dòng)120度采集一次球形水果圖像，能夠獲得球形水果全表面信息；球形水果中心與攝像頭 之間的距離等于水果托盤中心到攝像頭的距離，在球形水果大小不一致時(shí)保證拍攝物距不 變；裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可安裝于水果分級(jí)流水線上以及分級(jí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用于水果全表 面的圖像獲取，提高球形水果檢測精度。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖像獲取光源箱正全剖視圖。圖3是圖像獲取光源箱左全剖視圖。圖中1.光源箱，2.方形缺口，3.光源，4.攝像頭，5.主動(dòng)齒輪，6.旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)， 7.水果托盤座，8.從動(dòng)齒輪，9.水果托盤套管，10.水果托盤盤面，11.被拍攝水果，12.螺 栓，13.套管突起，14.托盤座突起。
具體實(shí)施方式
在圖1中，光源箱1罩在被拍攝水果11上，正面相對(duì)兩側(cè)面開有兩個(gè)方形缺口 2， 右側(cè)面有攝像頭4通過螺栓與光源箱1聯(lián)接，攝像頭4兩側(cè)各有一個(gè)光源3固定在光源箱1 上，光源箱1中間放置被拍攝水果11，被拍攝水果11和光源箱1下方有水果托盤盤面10， 水果托盤盤面固定在水果托盤套管9上。水果托盤套管9套在水果托盤座7上。水果托盤 套管9外面固定有一圈從動(dòng)齒輪8，從動(dòng)齒輪8與旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)6軸上的主動(dòng)齒輪5嚙合。在圖2所示實(shí)施例中，光源箱1的右側(cè)面內(nèi)中間位置通過4個(gè)螺栓12固定有攝像 頭4，在攝像頭4的兩側(cè)各固定一個(gè)光源3。在圖3所示實(shí)施例中，水果托盤盤面10由有機(jī)玻璃材料制作，下面固定有水果托 盤套管9，水果托盤套管9面上固定一圈從動(dòng)齒輪8，水果托盤套管內(nèi)有一圈套管突起13， 水果托盤座7外側(cè)有一圈托盤座突起14，水果托盤套管9套在水果托盤座7上，套管突起 13在托盤座突起14下。
權(quán)利要求1.一種水果圖像獲取裝置，包括光源箱、攝像頭、水果托盤、從動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪和旋轉(zhuǎn) 步進(jìn)電機(jī)，其特征是長方形光源箱一側(cè)安裝有攝像頭，兩側(cè)各開一個(gè)方形或圓形缺口，光 源箱內(nèi)有水果托盤裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水果圖像獲取裝置，其特征是所述光源箱內(nèi)部攝像頭兩邊 有光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水果圖像獲取裝置，其特征是所述水果托盤裝置包括水果 托盤盤面、水果托盤套管、水果托盤座、旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪，托盤套管外固 定有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合，主動(dòng)齒輪固定在旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水果圖像獲取裝置，其特征是所述水果托盤套管在水果托 盤座外，托盤套管內(nèi)側(cè)有一圈托盤套管突起，水果托盤座支撐軸上有一圈托盤座突起，托盤 套管突起到托盤盤面底部的距離大于托盤座突起到托盤座底的距離。
專利摘要一種水果圖像獲取裝置，長方形光源箱安裝罩在水果托盤上，使水果位于光源箱中間，光源箱一側(cè)安裝有攝像頭及兩側(cè)的光源，相對(duì)的一側(cè)涂黑作為背景，兩側(cè)各開一個(gè)方形缺口，配合分級(jí)流水線使水果通過光源箱。水果托盤套管套在水果托盤座上，托盤套管外固定有從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪相嚙合。獲取圖像時(shí)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)水果托盤套管作三次停頓，兩次旋轉(zhuǎn)120度的動(dòng)作，攝像頭在三次停頓時(shí)獲取水果三個(gè)不同角度的圖像。該裝置用一個(gè)攝像頭獲得球形水果全表面信息，且在水果大小不一至?xí)r保證拍攝物距不變，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝于水果分級(jí)流水線上以及分級(jí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用于水果全表面的圖像獲取。
文檔編號(hào)G01B11/08GK201876242SQ201020211540
公開日2011年6月22日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者周明, 彥冬, 彭有新, 曾德秋, 李盼, 王碩成, 陳建源, 韓赟波, 高云 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)