一種基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置的製作方法

2023-05-14 17:18:31

本實用新型涉及一種蘋果自動分級裝置，尤其涉及一種基於計算機視覺技術的蘋果實時檢測、自動分級裝置。

背景技術：

蘋果是一種重要的水果作物，其富含礦物質和維生素，酸甜可口，老少皆宜，在水果市場佔據很大的比例。由於光照，養分，以及蟲害的影響，在同一片果樹林，甚至在同一顆樹上的水果品質都參差不齊，形狀圓整、表面光潔，色彩均勻紅潤的蘋果可以出口賣到相對較高的價格，而表面有疤痕，著色率不高的蘋果只能賣到相對較低的價格，有的甚至沒有價值，只能扔掉。因此對蘋果進行判斷，並劃分等級就具有相當的重要性。

中國是世界上最大的蘋果生產國和消費國，蘋果種植面積和產量均佔世界總量的40%以上，在世界蘋果產業中佔有重要地位。長期以來僅僅依靠重量，大小來對蘋果進行分級是不科學的方法，重量不能代表蘋果的品質和成熟情況。只有對蘋果表面顏色進行區別，才能判斷蘋果的品質，如果依靠人工肉眼進行蘋果顏色判斷分級，將投入大量的人力，而且受個人的主觀因素影響，分級精度和一致性較差，分級質量得不到保障。

外觀形狀、表面顏色、著色率、缺陷是蘋果的品質的重要特徵，用傳統的方法難以進行分析，隨著計算機視覺技術的發展，對於快速進行蘋果的品質鑑定，提高勞動生產率，降低勞動成本，保證產品快速生產有巨大的意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置，運用計算機視覺技術，對蘋果表面圖像進行採集，將採集的圖像送到計算機中進行處理，並將處理結果按蘋果分類標準做即時判別，最後把判別信息傳送到控制臺，由自動分級裝置進行分級。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的，一種基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置，包括計算機視覺識別裝置、控制系統、物料輸送分揀裝置，物料輸送分揀裝置包括輸送裝置、若干個推料裝置、以及若干個第一集料箱，輸送裝置一端上方設置計算機視覺識別裝置，輸送裝置另一端兩側分別設置推料裝置、第一集料箱，推料裝置與第一集料箱一一對應，計算機視覺識別裝置、推料裝置分別連接所述控制系統。

優選的，所述計算機視覺識別裝置包括光源、第一、二、三CCD相機，第一、三、二CCD相機分別設置在輸送裝置的兩側以及頂部，光源設置在輸送裝置上方。

優選的，所述輸送裝置包括主動輥筒、從動輥筒、輸送帶，輸送帶穿套在所述主動輥筒、從動輥筒上，傳送帶上表面上設有用於放置蘋果的凹槽。

優選的，所述推料裝置輸送裝置尾端設有第二集料箱。

優選的，所述控制系統包括相互連接的計算機和控制器，計算機分別與第一、二、三CCD相機相連接；控制器分別連接所述若干個第一集料箱。

優選的，所述第一集料箱與輸送帶之間設有滑板。

優選的，所述推料裝置包括電磁閥、電機、推桿，電磁閥控制電機推出推桿，電磁閥連接所述控制器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：一種基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置，包括計算機視覺識別裝置，物料輸送分揀裝置。所述的計算機視覺識別裝置為蘋果圖像採集，分析，處理的裝置。所述的蘋果物料輸送分揀裝置為皮帶輪及一種帶凹槽的皮帶構成的物料輸送及推料裝置。本實用新型採用的物料輸送皮帶可以防止蘋果偏離照相中心位置，導致採集不到蘋果的圖像。採用蘋果分選裝置，利用推料裝置推出各個等級的蘋果到對應的集料箱。

附圖說明

圖1是本實用新型基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置的結構示意圖；

圖中：第一CCD相機1、光源2、蘋果3、第二CCD相機4、第三CCD相機5、計算機6、控制器7、推料裝置8、主動輥筒9、滑板11、輸送帶12、從動輥筒13、第一集料箱14。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步描述。

如圖1所示，一種基於計算機視覺技術的蘋果外觀品質自動分級裝置，包括計算機視覺識別裝置、控制系統、物料輸送分揀裝置，物料輸送分揀裝置包括輸送裝置、若干個推料裝置、以及若干個第一集料箱14，輸送裝置一端上方設置計算機視覺識別裝置，輸送裝置另一端兩側分別設置推料裝置8、第一集料箱14，推料裝置8與第一集料箱14一一對應，計算機視覺識別裝置、推料裝置分別連接所述控制系統。

計算機視覺識別裝置包括光源2、第一、二、三CCD相機1、4、5，第一、三、二CCD相機1、5、4分別設置在輸送裝置的兩側以及頂部，光源2設置在輸送裝置上方。

輸送裝置包括主動輥筒9、從動輥筒13、輸送帶12，輸送帶12穿套在所述主動輥筒9、從動輥筒11上，傳送帶12上表面上設有用於放置蘋果3的凹槽。

推料裝置輸送裝置尾端設有第二集料箱10。

控制系統包括相互連接的計算機6和控制器7，計算機6分別與第一、二、三CCD相機1、4、5相連接；控制器7分別連接所述若干個第一集料箱14。

第一集料箱14與輸送帶12之間設有滑板11。

推料裝置包括電磁閥、電機、推桿，電磁閥控制電機推出推桿，電磁閥連接所述控制器。

如圖1所示，本實用新型包括計算機視覺識別裝置，物料輸送分揀裝置。計算機視覺識別裝置為蘋果圖像採集，分析，處理的裝置。蘋果物料輸送分揀裝置為皮帶輪及一種帶凹槽的皮帶構成的物料輸送及推料裝置。採用的物料輸送皮帶可以防止蘋果偏離照相中心位置，導致採集不到蘋果的圖像。採用蘋果分選裝置，利用推料裝置推出各個等級的蘋果到對應的集料箱。

計算機識別裝置包括第一、二、三CCD相機1, 4，5，和計算機6，相機自動識別運送過來的蘋果，進行圖像採集，並通過計算機中的圖像處理程序進行圖像處理，將處理結果按照分類標準做即時判別。

如圖1所示，蘋果輸送分揀裝置主要由驅動輥筒9、從動輥筒13、輸送帶12、推料裝置8，集料箱10組成。輸送帶12上有間隔均等的凹槽以限制蘋果的位置使其可以對準相機1、4、5，沿輸送帶12尾端設置有間隔均等的推料裝置，其間隔與輸送到上的凹槽間隔相等。驅動輥筒9、從動輥筒13、輸送帶12用於輸送蘋果，滑板11用於緩衝防止蘋果摔壞。

本實用新型針對惡劣工作環境下灰塵等障礙物的影響，這種自動分級裝置保證了蘋果外觀品質鑑定和快速劃分等級，有效避免了人力時間的浪費，一定程度上提高了工業自動化生產的效率。