本發(fā)明涉及機(jī)器視覺檢測,尤其涉及一種基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測裝置及方法。
背景技術(shù):
1、視覺檢測就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷,視覺檢測是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運算來抽取目標(biāo)的特征,進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作,是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價值的機(jī)制。
2、目前,隨著自動化水平和機(jī)器視覺相關(guān)軟硬件的不斷發(fā)展,機(jī)器視覺被應(yīng)用于各個領(lǐng)域,其中利用機(jī)器視覺對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測是較為普遍的情況,但是,在對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測的過程中,農(nóng)產(chǎn)品表面會附著灰塵、泥土和殘留物等雜質(zhì),灰塵等微小顆粒附著在農(nóng)產(chǎn)品表面,會在圖像上形成噪聲點或模糊區(qū)域,進(jìn)而干擾圖像的邊緣檢測和紋理分析等關(guān)鍵步驟,使得圖像預(yù)處理階段難以準(zhǔn)確還原農(nóng)產(chǎn)品的真實形態(tài),同時,模糊區(qū)域會模糊農(nóng)產(chǎn)品的邊緣輪廓,導(dǎo)致在特征提取時難以準(zhǔn)確區(qū)分農(nóng)產(chǎn)品與背景或其他雜質(zhì),進(jìn)一步降低檢測精度,降低檢測效率,同時對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制和市場聲譽(yù)造成不良影響。
3、因此,有必要提供一種基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測裝置及方法以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種具有可以對進(jìn)行檢測的農(nóng)產(chǎn)品表面附著的灰塵等進(jìn)行清理,防止灰塵和雜物影響檢測精度的基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測裝置及方法。
2、本發(fā)明提供的基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測裝置包括輸送帶,所述輸送帶的外側(cè)設(shè)置有檢測箱;清理組件,所述清理組件設(shè)置于輸送帶的外側(cè),所述清理組件包括清理箱、第一絲桿機(jī)構(gòu)、阻攔桿、第一風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)罩,所述輸送帶的外側(cè)設(shè)置有清理箱,所述清理箱的內(nèi)部設(shè)置有第一絲桿機(jī)構(gòu),所述清理箱的內(nèi)部設(shè)置有阻攔桿,所述清理箱的內(nèi)部固定連接有第一風(fēng)機(jī),所述清理箱的內(nèi)部滑動連接有調(diào)節(jié)罩,所述清理箱的前表面設(shè)置有plc控制器;抽塵組件,所述抽塵組件設(shè)置于輸送帶的頂部,所述抽塵組件包括第二風(fēng)機(jī)、第一側(cè)管和集塵箱,所述第二風(fēng)機(jī)固定連接于清理箱的頂部,所述第二風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口連通有第一側(cè)管,所述第二風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連通有集塵箱;調(diào)節(jié)組件,所述調(diào)節(jié)組件設(shè)置于檢測箱的內(nèi)部,所述調(diào)節(jié)組件包括固定條、第二絲桿機(jī)構(gòu)、第一氣缸和機(jī)器視覺檢測儀,所述檢測箱內(nèi)腔的頂部固定連接有固定條,所述固定條的內(nèi)部設(shè)置有第二絲桿機(jī)構(gòu),所述第二絲桿機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有第一氣缸,所述第一氣缸的活塞桿固定連接有機(jī)器視覺檢測儀。
3、優(yōu)選的,所述第一絲桿機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有移動管,所述移動管的內(nèi)壁與阻攔桿的外側(cè)滑動連接,所述移動管內(nèi)壁的一側(cè)固定連接有第二氣缸,所述第二氣缸的活塞桿與阻攔桿的一端固定連接。
4、優(yōu)選的,所述阻攔桿內(nèi)壁的一側(cè)固定連接有第一電機(jī),所述第一電機(jī)的輸出端轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動筒,所述阻攔桿的頂部固定連接有固定板。
5、優(yōu)選的,所述固定板的頂部固定連接有連接板,所述連接板的內(nèi)部連通有連接管,所述連接板的底部連通有第一出風(fēng)頭,所述連接管遠(yuǎn)離連接板的一端連通有連通管,所述連通管的內(nèi)壁與連接管的外側(cè)滑動連接。
6、優(yōu)選的,所述連通管的外側(cè)連通有第二側(cè)管,所述第二側(cè)管遠(yuǎn)離連通管的一端連通有出風(fēng)板。
7、優(yōu)選的,所述出風(fēng)板的一側(cè)連通有出風(fēng)管,所述出風(fēng)管的底部連通有第二出風(fēng)頭。
8、優(yōu)選的,所述連通管遠(yuǎn)離連接管的一端連通有輸送管,所述輸送管遠(yuǎn)離連通管的一端與第一風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連通。
9、優(yōu)選的,所述調(diào)節(jié)罩的頂部固定連接有移動桿,所述移動桿的外側(cè)螺紋連接有傳動管,所述傳動管的頂部固定連接有第二電機(jī),所述第二電機(jī)的頂部與清理箱的內(nèi)腔的頂部固定連接,所述調(diào)節(jié)罩的頂部固定連接有底桿,所述底桿的外側(cè)滑動連接有固定管,所述固定管的頂部與清理箱內(nèi)腔的頂部固定連接。
10、優(yōu)選的,所述第二風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口連通有抽取管,所述抽取管的外側(cè)設(shè)置有電磁閥,所述抽取管的底部連通有底管,所述底管的外側(cè)與抽取管的內(nèi)壁滑動連接,所述底管的底部連通有支撐管,所述支撐管的一端連通有環(huán)形管,所述環(huán)形管的底部連通有抽取頭。
11、本發(fā)明還提供了一種基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測方法,包括以下步驟:
12、s1、前期準(zhǔn)備:確定需要檢測的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品及其具體特征,根據(jù)檢測目標(biāo),選擇具有相應(yīng)功能的機(jī)器視覺系統(tǒng),包括光源、圖像傳感器、圖像采集卡、計算機(jī)等硬件設(shè)備,以及圖像處理和分析軟件;
13、s2、設(shè)備調(diào)試:根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的尺寸范圍,通過第一氣缸對機(jī)器視覺檢測儀的高度進(jìn)行調(diào)節(jié),通過第二絲桿機(jī)構(gòu)對機(jī)器視覺檢測儀的橫向位置進(jìn)行調(diào)節(jié);
14、s3、農(nóng)產(chǎn)品清理:將需要檢測的農(nóng)產(chǎn)品放置在輸送帶的頂部,通過清理組件對農(nóng)產(chǎn)品外側(cè)的灰塵等雜物進(jìn)行清理,同時抽塵組件對逸散的灰塵等進(jìn)行輸送和統(tǒng)一收集;
15、s4、圖像采集:輸送帶頂部的農(nóng)產(chǎn)品通過機(jī)器視覺檢測儀進(jìn)行圖像采集,獲取清晰的圖像數(shù)據(jù);
16、s5、圖像預(yù)處理:對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理操作,然后利用圖像處理算法提取農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵特征;
17、s6、分析與判斷:根據(jù)提取的特征,建立相應(yīng)的分類、識別或評估結(jié)果,然后將提取的特征進(jìn)行對比,然后進(jìn)行分析和判斷;
18、s7、結(jié)果輸出與反饋:將檢測結(jié)果以可視化的形式進(jìn)行呈現(xiàn),根據(jù)檢測結(jié)果,對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行反饋;
19、與相關(guān)技術(shù)相比較,本發(fā)明提供的基于機(jī)器視覺的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品檢測裝置及方法具有如下有益效果:
20、1、本發(fā)明通過設(shè)置清理組件,在對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測時,首先將農(nóng)產(chǎn)品放置在輸送帶的頂部,在輸送帶的作用下,使得農(nóng)產(chǎn)品隨著輸送帶進(jìn)行運動,在農(nóng)產(chǎn)品運動至清理箱內(nèi)部指定位置時,使得第一絲桿機(jī)構(gòu)開始運轉(zhuǎn),在第一絲桿機(jī)構(gòu)的作用下,可以帶動移動管進(jìn)行運動,進(jìn)而使得阻攔桿可以運動至指定高度,然后啟動第二氣缸,在第二氣缸的作用下,可以帶動阻攔桿進(jìn)行伸長或縮短,在兩個阻攔桿的作用下,可以對阻攔桿進(jìn)行阻攔桿,然后啟動第一風(fēng)機(jī),在第一風(fēng)機(jī)的作用下,可以對外界空氣進(jìn)行輸送,進(jìn)而使得空氣在第一出風(fēng)頭和第二出風(fēng)頭處噴出,從而可以對農(nóng)產(chǎn)品表面附著的灰塵等進(jìn)行清理,便于進(jìn)行后續(xù)的機(jī)器視覺檢測,同時啟動第一電機(jī),在第一電機(jī)的作用下,可以帶動轉(zhuǎn)動筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動,進(jìn)而在轉(zhuǎn)動筒的作用下,使得農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)動,從而可以對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行全面清理,通過設(shè)置抽塵組件,在對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行清理的過程中,大量灰塵或雜物等可能會出現(xiàn)逸散的情況,啟動第二電機(jī),在第二電機(jī)的作用下,可以帶動傳動管進(jìn)行轉(zhuǎn)動,進(jìn)而傳動管轉(zhuǎn)動時,可以帶動底桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動,在底桿的作用下,可以帶動調(diào)節(jié)罩進(jìn)行運動,進(jìn)而使得調(diào)節(jié)罩可以對產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行遮蓋,防止其大面積逸散,然后啟動第二風(fēng)機(jī),在第二風(fēng)機(jī)的作用下,可以通過環(huán)形管和抽取頭對灰塵和雜物等進(jìn)行抽取,然后輸送至集塵箱的內(nèi)部,進(jìn)而可以防止灰塵對周圍環(huán)境造成破壞;
21、2、本發(fā)明通過設(shè)置第二氣缸,在第二氣缸的作用下,可以對阻攔桿的位置進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而使得阻攔桿可以對輸送帶頂部輸送的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行阻攔和定位,便于對其進(jìn)行清理作業(yè),通過設(shè)置第一電機(jī),啟動第一電機(jī),在第一電機(jī)的作用下,可以帶動轉(zhuǎn)動筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動,進(jìn)而轉(zhuǎn)動筒轉(zhuǎn)動時可以帶動阻攔桿阻攔的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)動,從而便于對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行全面清理,便于后續(xù)的圖像采集作業(yè),通過設(shè)置連接管和連通管,阻攔桿在移動管的內(nèi)部進(jìn)行運動時,可以帶動連接管在連通管的內(nèi)部進(jìn)行運動,進(jìn)而使得第一風(fēng)機(jī)抽取的空氣可以順利輸送至第一出風(fēng)頭處,通過設(shè)置出風(fēng)板和第二出風(fēng)頭,在側(cè)管的作用下,可以使得連通管內(nèi)部的空氣通過側(cè)管進(jìn)入出風(fēng)板的內(nèi)部,然后通過第二出風(fēng)頭噴出,從而可以對阻攔桿阻攔的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行全面清理作業(yè),通過設(shè)置第二電機(jī),啟動第二電機(jī),在第二電機(jī)的作用下,可以帶動傳動管進(jìn)行轉(zhuǎn)動,在傳動管轉(zhuǎn)動時可以帶動移動桿進(jìn)行運動,進(jìn)而在移動桿的作用下,可以帶動調(diào)節(jié)罩運動,使得調(diào)節(jié)罩可以對灰塵進(jìn)行遮蓋,通過設(shè)置第二風(fēng)機(jī),在第二風(fēng)機(jī)的作用下,可以通過抽取頭對調(diào)節(jié)罩內(nèi)部的空氣進(jìn)行快速抽取,進(jìn)而對調(diào)節(jié)罩遮蓋的灰塵和雜物等進(jìn)行抽取和輸送,在第二風(fēng)機(jī)的作用下,使得灰塵被集中輸送至集塵箱的內(nèi)部,便于對其進(jìn)行統(tǒng)一處理和收集。