[发明专利]一种果品分检装置及板栗分检方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业工程领域，具体涉及一种基于机器视觉的果品分检装置及板栗分检方法。 

背景技术

果品按品质分级分类后再进入市场流通，便于按质论价，提高其市场竞争力和商品价值，增加农民收入。目前，果品采集的后分级技术正在从机械式大小、重量分级和人工目测鉴别品质向基于机器视觉的品质分级的方向发展，如法国MAF-RODA公司的Optiscan II型高速小型水果分级生产线，中国农业大学研制的计算机视觉水果分级自动化系统等。 

目前基于机器视觉进行检测分级的应用对象主要包括苹果、柑桔、桃子、梨、芒果等大果型水果，在检测分级过程中，可以采用主要针对大型果的机械装置使水果在检测台上分开摆放，以摄取单粒水果的一幅或多幅图像，通过图像分析获取每粒水果的形状、大小、颜色、缺陷等信息，进而实现水果分级。而对于诸如板栗、冬枣等小果型的果品，现有的分检设备在灵活性，分检分级效果，算法可靠性等方面已不能满足分检的要求，尤其对于板栗的分检，它的霉变及虫眼在颜色分辨上难度更大，同时缺陷的特征尺寸更小。因此，基于机器视觉的板栗检测分检分级具有自身的特殊性和复杂性。 

目前，有关小果型的果品分级的研究成果主要是韩国金钟坤等申请的日本专利(专利号为：JP2007301545)Chestnut Sorting Apparatus，一项有关板栗分级的专利，是在获取去壳及内皮后的果肉状态下的板栗图像后，经计算机分析，进行分级。而未去壳的板栗分检专利并未见公开报道。在国内，板栗的分选分级主要机械式筛网配合人工完成，效率低下且难以做到客观准确。 

发明内容

本发明的目的是提供一种灵活性大，分检分级效果好，算法可靠性高，效率高，且客观准确的基于机器视觉的果品分检装置及板栗分检方法，以克服现有技术存在的缺陷。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种果品分检装置，该装置包括：机架，驱动单元，输送单元，图像采集与处理单元，分检控制单元，所述驱动装置包括：驱动电机，固定于所述机架底端，与所述分检控制单元相连；传动链轮，安装在所述机架上，与所述驱动电机及所述输送单元相连；所述输送单元包括：轨道，固定在所述机架的上方两侧；输送链轮，与所述传动链轮相连，在所述传动链轮带动下转动；中心轴，设置在输送链条上，所述输送链条设置于所述轨道上，在所述输送链轮的带动下传动；滚子，套在所述中心轴上，绕所述中心轴转动；所述图像采集与处理单元包括：上位计算机，用于图像信息的采集、处理以及分析；图像采集子单元，与所述上位计算机相连，固定于所述输送链条中间位置上方的机架上；光电传感器，与所述分检控制单元相连，设置在与所述图像采集子单元相对的位置的滚子下方；与所述图像采集子单元相对的位置的滚子下方还设置有橡胶板，刮动滚子自转；所述分检控制单元与所述上位计算机相连，控制图像采集，跟踪控制果品的分检。 

其中，该装置还包括分离单元，该单元包括：气缸阀门，设置在所述轨道末端，与所述分检控制单元相连；导气管，设置在所述轨道末端，与所述气缸阀门相连；导果槽，设置在所述与导气管相对的轨道一侧的位置上，末端连接有集果斗。 

其中，所述输送链条上设置有承载所述中心轴的附板。 

其中，所述驱动电机为交流减速电机，固定于所述机架底端的电机支座上。 

其中，所述传动链轮进一步包括：主动链轮，与所述驱动电机相连；从动链轮，通过传动链与所述主动链轮相连，且通过轴承座上的轴承安装于所述机架上，并与所述输送链轮相连。 

其中，所述轴承座，固定于所述机架上以及所述机架右侧的轴承座支架上，固定轴承，支撑传动链轮以及输送单元，张紧输送链条。 

其中，所述图像采集子单元与所述上位计算机之间还设置有图像采集卡。 

其中，所述图像采集子单元为CCD摄像机，所述CCD摄像机外设置有灯箱，所述灯箱内侧，所述CCD摄像机四周还安装有与所述分检控制单元相连的光源。 

一种基于权利要求1的果品分检装置的板栗分检方法，该方法包括步骤： 

S1.使待分检板栗滚动通过图像采集区域，采集所述板栗的图像信息； 

S2.对步骤S1采集到的图像信息进行处理、分析，根据设定的坏果条件，判断所述板栗是否为坏果，并形成分检信息； 

S3.根据所述分检信息的记载，若所述板栗为坏果，则将其分离出分检装置，否则等待进行下一待分检板栗的图像采集。 

其中，所述步骤S2进一步包括：