[发明专利]一种基于LabVIEW的水果外部品质在线分级方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水果外部品质分级方法，特别基于LabVIEW的水果外部品质分级方法。

背景技术

中国果品产业经过改革开放三十年迅速发展，已经成为世界果品第一生产大国，果品总产量直达亿吨。从全国果品的整个产业链条逐一分析，当前影响质量和价格效益的问题，主要发生在产品转变为商品的工序中。对待果品质量控制的理念上相对滞后，是当前影响中国果品产业系统效益提升的最短的“短板”。由此可见，利用先进的设备和技术检测水果品质对果品分级，控制果品质量成为农业自动化发展的当务之急。

目前水果品质检测多采用人工检测和机械式分级。人工检测不仅费时、效率低下，而目与检验员自身的技术水平、经验有很大的关系，成为制约加工效率的一个瓶颈因素。传统的机械式分级技术只是根据水果的大小、重量进行分级，利用输送带或输送滚子上的空洞或间隙将水果分成有限的几个档次。这类分级方法通常结构简单，但分级时可能由于碰撞而损伤水果，一般只用于那些对机械负荷不敏感以及随之要作进一步加工的水果。

因此结合计算机技术和电气控制技术，开发成本低廉、速度快、效率高的水果品质分级方法意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于LabVIEW的水果外部品质分级方法，该方法能够实现对水果外部品质的在线分级。

该方法包括装有LabVIEW的计算机、PLC、图像采集装置、传送装置及分级装置。本发明利用LabVIEW强大的仪器连接和数据通信能力，在计算机中建立水果外部品质分级平台，完成水果图像实时获取、品质分析和分级。首先通过LabVIEW控制图像采集装置实时拍摄待测水果图像；接着调用IMAQ对水果图像进行大小、形状、缺陷点和颜色分析，得到分级结果；传送装置将水果输送到对应等级的料槽口，由LabVIEW向PLC发送控制字符来控制分级装置，使得气动执行元件动作，将水果推入对应等级的料槽中，从而完成分级。

所述的图像采集装置由光电传感器，光箱，摄像头组成，由光电传感器实时监测水果的位置，一旦水果到达拍摄的最佳位置，就调用程序拍摄水果照片，完成水果图像的获取。

所述传送装置由1500mm×67mm×2mm传送带，三相交流减速电机，AC380V、输出转速130r/min，滚动轴承，滚轮组成，完成水果的传送。

所述分级装置由光电传感器、电磁阀、推料气缸，料槽组成。水果到达对应等级的料槽口时，光电传感器输出高电平，LabVIEW通过VISA接口向PLC发送命令字符来控制对应的电磁阀，从而使推料气缸执行分级动作，将物料推入料槽，完成水果的分级。

本发明的水果外部品质分级人机界面，所述的还包括人机界面，其具有查看所拍摄水果原始图像的功能；其具有查看大小分析、形状分析、缺陷点分析及颜色分析状态的功能；其具有修改分级阈值参数及分级结果的功能。

水果外部品质主要指大小、形状、缺陷点和颜色。本发明还可方便地扩展到其他外部品质的检测和分级。本发明提供的系统结合了计算机技术和电气控制技术，成本低廉、速度快、效率高，具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

1.光箱2.CCD摄像头3.进料光电传感器4.皮带输送线5.装有LabVIEW的计算机6.通讯模块7.PLC8.三相交流减速电机9.分级机构

图2为本发明的系统运行原理图；

图3为本发明的软件流程图；

图4为大小处理的前面板；

图5为大小处理的程序框图；

图6为形状分析的前面板；

图7为形状分析的程序框图；

图8为缺陷点分析的前面板；

图9为缺陷点分析的程序框图；

图10为颜色分析的前面板；

图11为颜色分析的程序框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1所述的本发明的系统结构示意图，该系统包括装有LabVIEW的计算机、PLC、图像采集装置、传送装置及分级装置。本发明利用LabVIEW强大的仪器连接和数据通信能力，在计算机中建立水果外部品质分级平台，完成水果图像实时获取、品质分析和分级。首先通过LabVIEW控制图像采集装置实时拍摄待测水果图像；接着调用IMAQ对水果图像进行大小、形状、缺陷点和颜色分析，得到分级结果；传送装置将水果输送到对应等级的料槽口，由LabVIEW向PLC发送控制字符来控制分级装置，使得气动执行元件动作，将水果推入对应等级的料槽中，从而完成分级。