小型農(nóng)產(chǎn)品分選機(jī)的視覺(jué)信息處理和系統(tǒng)控制方法.pdf

1、目前大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品分選機(jī)還是通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)以物理的方法進(jìn)行分選，受限于分選結(jié)構(gòu)的單一設(shè)計(jì)，分選的模式也比較簡(jiǎn)單，通常為大小、重量等。而涉及到產(chǎn)品成熟度、破損度、是否去皮等，傳統(tǒng)的機(jī)械分選機(jī)并不適用，因此產(chǎn)生了一種基于機(jī)器視覺(jué)的新型智能分選機(jī)，該種分選機(jī)首先利用圖像傳感器采集包含產(chǎn)品特征信息的數(shù)據(jù)，然后將圖像數(shù)據(jù)交由設(shè)備上的處理器進(jìn)行處理與分析，最后依據(jù)分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分選。而新型的智能分選機(jī)通常會(huì)配備昂貴的專業(yè)傳感器，以及可以實(shí)時(shí)執(zhí)行大量

2、運(yùn)算的PC機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)，因此價(jià)格較高且體積較為龐大，不適合小型農(nóng)戶對(duì)分選機(jī)的低成本、占地小、易維護(hù)等需求。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的小型農(nóng)產(chǎn)品智能分選機(jī)，采用 DSP+ARM替代PC機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)，大大減小了分選機(jī)的體積，降低了分選機(jī)的成本。當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品傳送到攝像機(jī)下方時(shí)，觸發(fā)附近的光電開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生中斷信號(hào)使 DSP處理攝像機(jī)采集到的當(dāng)前產(chǎn)品圖像，隨后將處理結(jié)果通過(guò)RS-232串口傳輸?shù)紸RM，ARM根據(jù)結(jié)果信息來(lái)控制分選機(jī)對(duì)

3、農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行分選，同時(shí)將分選結(jié)果和分選模式以圖形界面的形式顯示出來(lái)，便于用戶操作。
　　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方面，該分選機(jī)對(duì)采集的圖像首先進(jìn)行去噪和畸變校正處理；為減少DSP處理時(shí)間，等間隔對(duì)圖像采樣，并采用R-G色差特征的方法對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行判斷，符合條件的像素點(diǎn)作為種子進(jìn)行種子填充，以提取完整的目標(biāo)區(qū)域；采用目標(biāo)區(qū)域像素個(gè)數(shù)來(lái)判斷目標(biāo)大小和顏色，設(shè)計(jì)了近似圓程度求解算法來(lái)檢測(cè)破損。論文最后采用圣女果、金桔和桂圓干作為物料，分別對(duì)其進(jìn)行了大小、顏

4、色和破損的分選試驗(yàn)。圣女果、金桔及桂圓干的測(cè)試樣本數(shù)分別為640、640及792，圣女果正確分選601個(gè)，正確率約為93.91％；金桔正確分選622個(gè)，正確率約為97.19%；桂圓干正確分選682個(gè)，正確率約為86.11%。測(cè)算后，三種物料的最大處理速率分別為：圣女果337kg/h、金桔311kg/h、桂圓干228kg/h。
　　本文提出的小型農(nóng)產(chǎn)品智能分選機(jī)大大減小機(jī)器視覺(jué)和控制單元的體積與成本，并憑借嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 DS