1.一種用于檢測柑橘表皮缺陷的在線圖像采集系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括紫外光檢測設備,可見光檢測設備和阻光外殼;所述阻光外殼設置在所述紫外光檢測設備和所述可見光檢測設備的外部,并且柑橘依次通過所述紫外光檢測設備和所述可見光檢測設備;
所述紫外光檢測設備用于向柑橘表皮照射紫外光以使柑橘腐敗區(qū)域產生黃色熒光并實時獲取柑橘旋轉狀態(tài)下不同位置的熒光圖像;
所述可見光檢測設備用于向柑橘表皮照射可見光并獲取所述柑橘旋轉時不同位置的彩色圖像;
所述阻光外殼用于在柑橘通過所述紫外光檢測設備和所述可見光檢測設備時阻止雜散光進入。
2.根據(jù)權利要求1所述的在線圖像采集系統(tǒng),其特征在于,所述紫外光檢測設備包括:紫外光檢測箱體、多條高壓紫外光水銀燈管、多個紫外光通過濾波板、至少兩個第一條狀凹面鏡、至少兩個半圓弧形紫外光反射罩、紫外光漫反射膜、帶通濾光片和第一工業(yè)RGB彩色相機;
所述紫外光檢測箱體相對的兩個側面分別設置有進口和出口,其他兩個側面上設置有紫外光漫反射膜;所述紫外光檢測箱體的頂部固定有多條高壓紫外光水銀燈管,所述高壓紫外光水銀燈管與所述進口和出口所在直線方向相同;在多條高壓紫外光水銀燈管的外部設置有紫外光通過濾波板,在所述紫外光通過濾波板與所述頂部之間設置有半圓弧形紫外光反射罩;在所述紫外光檢測箱體頂部還設置有帶通濾光片;第一條狀凹面鏡設置在所述紫外光檢測設備底部中心線位置的兩側形成柑橘輸送通道,所述中心線與所述進口和出口所在直線方向相同;所述第一工業(yè)RGB彩色相機固定在所述紫外光檢測箱體的頂部;
所述高壓紫外光水銀燈管用于發(fā)射紫外光;
所述半圓弧形紫外光反射罩將向四面八方的紫外光集中反射到柑橘表皮,以增強柑橘表皮接收的光照強度和光照均勻度并提高紫外熒光效果;
所述至少兩個第一條狀凹面鏡用于在柑橘通過所述柑橘輸送通道時呈現(xiàn)所述柑橘側面的熒光圖像;
所述第一工業(yè)RGB彩色相機用于實時獲取所述熒光圖像。
3.根據(jù)權利要求2所述的在線圖像采集系統(tǒng),其特征在于,所述可見光檢測設備包括:可見光檢測箱體、至少兩個第二條狀凹面鏡、半圓弧形可見光反射罩、可見光漫反射膜、陣列式LED白色點光源和第二工業(yè)RGB彩色相機;
所述可見光檢測箱體相對的兩個側面分別設置有進口和出口,其他兩個側面上設置有可見光漫反射膜;所述可見光檢測箱體的頂部固定有陣列式LED白色點光源,所述陣列式LED白色點光源與所述進口和出口所在直線方向相同;在所述陣列式LED白色點光源與所述可見光檢測箱體的頂部之間設置有半圓弧形可見光反射罩;在所述可見光檢測箱體的頂部通過圓形通孔固定所述第二工業(yè)RGB彩色相機;至少兩個第二條狀凹面鏡設置在所述可見光檢測設備底部中心線位置的兩側形成柑橘輸送通道,所述可見光檢測設備底部中心線與所述進口和出口所在直線方向相同;
所述陣列式LED白色點光源用于發(fā)射可見光;
所述半圓弧形可見光反射罩將向四面八方的可見光集中反射到柑橘表皮,增強柑橘表皮反射光的反射強度和均勻度以增加柑橘背光區(qū)域的表皮光照亮度與檢測精度;
所述至少兩個第二條狀凹面鏡用于在柑橘通過所述柑橘輸送通道時呈現(xiàn)所述柑橘側面的圖像;
所述第二工業(yè)RGB彩色相機用于實時獲取所述柑橘側面的圖像。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的在線圖像采集系統(tǒng),其特征在于,所述第一條狀凹面鏡和所述第二條狀凹面鏡的安裝角度為45度;
和/或,
所述阻光外殼包括阻光拱形通道和相機外箱體;
所述阻光拱形通道設有三道用0.5mm厚橡膠皮條制成的通道門;相鄰兩道通道門之間距離為10cm;
所述相機外箱體固定在所述紫外光檢測設備和所述可見光檢測設備的上部;并且所述相機外箱體兩側還設置有橫桿,所述橫桿上設置有可調節(jié)高度的相機固定鋼架和槽孔,用于調節(jié)所述第一工業(yè)RGB彩色相機和/或所述第二工業(yè)RGB彩色相機的高度;
和/或,
所述帶通濾波片與所述第一工業(yè)RGB彩色相機鏡頭的中心位置在同一條垂直線上。
5.根據(jù)權利要求2所述的在線圖像采集系統(tǒng),其特征在于,所述帶通濾光片允許波長為530~650nm的光線通過;所述高壓紫外光水銀燈管能夠發(fā)出主峰為365nm的紫外光。
6.一種基于權利要求1~5任一項所述的在線圖像采集系統(tǒng)實現(xiàn)的檢測方法,其特征在于,所述方法包括:
柑橘在導軌和果杯的作用下,旋轉滾動地通過第一道通道門進入紫外光檢測設備;
所述紫外光檢測設備實時獲取柑橘直射圖像和映射圖像;當柑橘表皮出現(xiàn)早期腐爛時所述熒光圖像呈現(xiàn)為黃色;所述柑橘表皮正常時所述熒光圖像為暗色;
剔除表皮腐爛果后,剩余柑橘進入可見光檢測設備;
所述可見光檢測設備實時獲取柑橘直射圖像和映射圖像,并根據(jù)所述直射圖像和所述映射圖像進行顏色空間變換和閾值分割,確定常見表皮缺陷果和正常果。
7.根據(jù)權利要求6所述的檢測方法,其特征在于,所述方法還包括:
根據(jù)直射圖像計算正常果的大小,并根據(jù)所述正常果的大小按照預設分級表進行分級。
8.根據(jù)權利要求6所述的檢測方法,其特征在于,判斷柑橘表皮出現(xiàn)早期腐爛通過以下步驟獲?。?/p>
獲取柑橘熒光圖像中G分量圖像,并計算所述G分量圖像的Mirror圖像;
根據(jù)所述G分量圖像和所述G分量圖像的Mirror圖像進行圖像比運算;
利用單閾值方法構建去除背景的掩膜圖像,并利用所述掩膜圖像以及亮度和光譜提取柑橘的腐爛缺陷特征;
基于亮度的腐爛缺陷特征提取包括:利用所述腌膜圖像相繼點乘和的分量比圖像得到熒光反射校正圖像;將去除熒光反射圖像進行閾值提取和開運算得到腐爛區(qū)域的二值圖像;
基于光譜的腐爛缺陷特征提取包括:選擇同時滿足G>R和G>B的光譜點為腐爛區(qū)域像素,對所得區(qū)域進行閉運算。
9.根據(jù)權利要求6所述的檢測方法,其特征在于,判斷柑橘表皮具有表皮缺陷通過以下步驟獲取:
獲取可見光照射下柑橘的RGB圖像中G分量圖像和B分量圖像,計算的分量比圖像;
采用單閾值方法構建二值化掩膜模板,提取到去除背景的RGB掩膜圖像;
將所述RGB掩膜圖像轉化成HSI顏色空間圖像,并提取H分量圖像;
對所述H分量圖像執(zhí)行偽彩色變化以獲取偽彩色圖像;
將所述偽彩色圖像轉變?yōu)镽GB圖像,從所述RGB圖像中提取G分量圖像G’;
對所述G分量圖像G’進行單閾值計算且進行形態(tài)學去噪聲得到二值化圖像,所述二值化圖像中的非零序區(qū)域為常見表皮缺陷區(qū)域。