[实用新型]一种水果表面损伤热红外成像检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水果表面损伤热红外成像检测系统，用于快速、准确、可靠地对水果进行表面有无损伤及损伤程度的检测。

背景技术

表面有损伤的水果不仅可存留时间短，品质下降，而且会影响到其它附近存放的水果。因此，水果的表面损伤检测在水果的分级、存储和运输过程中发挥着极其重要的作用。传统的水果表面损伤检测依靠人眼检测和判断，但人眼检测在大量水果分级及表面损伤检测中不仅耗费的时间长、工作效率低，浪费资源，而且还会因为视觉疲劳发生误判。随着科技的发展，机器视觉开始代替人眼进行检测。但普通的可见光成像检测水果表面损伤仍存在以下几方面的缺陷：可见光成像的图像和对照射光源及照射角度有关，由于水果形状各异，所获取的图像因受光照影响较大而难以辨认；水果表面的色斑同样或凹陷同样会影响图像特征提取，导致普通的图像处理对水果表面损伤检测难度大，检测精度不够高等缺陷。因此，急需一种快速、准确、可靠地对水果表面损伤进行检测的系统。

发明内容

本实用新型提供一种水果表面损伤热红外成像检测系统，该系统可快速采集水果三个表面的热红外图像，通过图像分析处理软件实现图像的融合、背景温度场的分离、干扰信息的剔除和特征变量的提取，计算得出水果表面有无损伤及损伤程度。

一种水果表面损伤热红外成像检测系统，包括热红外成像系统、自动扭转接头、固定支架、流水线检测台、USB接口数据线、计算机和电源；流水线检测台置于热红外成像系统下方；热红外成像系统通过自动扭转接头与固定支架活动连接；热红外成像系统通过USB接口数据线与计算机相连，计算机内装图像分析处理软件；电源为热红外成像系统和计算机供电。

所述的热红外成像系统型号为ARTCAM-320-THERMO，内含红外检测器，响应波长区域为3～5μm或8～14μm，有效像素320(H)×240(V)，测量温度范围：L范围为-40～150℃，H范围为0～540℃，温度精度为±5％。

所述的自动扭转接头为三方位自动扭转接头，可以左上方(-45°)，垂直(0°)和右上方(45°)三个方位自动扭转接头，采集水果三个表面的热红外图像。

所述的流水线检测台为外部触发传送带，传送速度均匀且满足三方位自动扭转接头在三个方位的热红外图像拍照。

所述的图像分析处理软件可进行热红外图像的融合、水果与背景温度场的分离、基于小波变换的边缘特征提取、表面损伤温度场区分、表面损伤面积计算等功能。

水果通过流水线检测台时，自动调节自动扭转接头使热红外成像系统拍摄水果三个表面的热红外图像，图像数据经过USB接口数据线传输到计算机，计算机内加装的图像分析处理软件应用背景分离算法将水果图像与背景温度场图像分离，然后由小波变换法的边缘特征提取方法提取低温块与背景温度图像相区分。根据水果损伤处表面温度低于同一个水果的其它正常表面温度，热红外成像获取水果表面温度分布图像，提取图像中温度偏低的特征块大小行检测水果表面有无损伤及损伤程度，从而确定水果表面有无损伤和损伤程度。

本实用新型具有的有益效果是：

(1)系统检测方便、快速、准确，为实现水果表面损伤的在线分级检测提供了方法；

(2)系统结构简单，抗干扰能力强。整台检测设备不须要任何辅助光源系统即可以方便成像，而且图像的噪声小，系统对外部环境的搞干扰能力强；

(3)该检测系统采用非接触式分析技术，对水果本身无人为损伤，无破坏性。

本实用新型主要用于水果表面损伤的快速、准确检测与识别，并能计算损失面积大小，进行水果损伤程度的评估。

附图说明

图1为水果表面损伤热红外成像检测系统的结构示意图；

图2为水果表面损伤热红外成像检测系统的工作原理框图。

具体实施方式

如图1所示，一种水果表面损伤热红外成像检测系统包括热红外成像系统1、自动扭转接头2、固定支架3、流水线检测台4、USB接口数据线5、计算机6和电源8。

将热红外成像系统1通过自动扭转接头2安装在固定支架3上。水果通过流水线检测台4时，自动调节自动扭转接头2使热红外成像系统1拍摄水果三个表面的热红外图像，图像数据经过USB接口数据线5与计算机6相连，该系统通过外部电源8进行供电。应用图像分析处理软件7中背景分离算法将水果图像与背景温度场图像分离，然后由小波变换法的边缘特征提取方法提取低温块与背景温度图像相区分，从而确定水果表面有无损伤和损伤程度。