[发明专利]一种苹果内外品质在线无损检测方法

说明书

本发明涉及一种苹果内外品质在线无损检测方法，应用苹果内外品质在线无损检测系统，系统包括：苹果外部品质检测单元、苹果内部品质检测单元、控制和数据处理单元及果托，控制和数据处理单元包括工控机，苹果外部品质检测单元包括：上部外观检测单元和下部外观检测单元，上部外观检测单元、苹果内部品质检测单元、下部外观检测单元依次固定在传送带两侧的固定架上，果托放置在传送带上，用于放置苹果，所述苹果内外品质在线无损检测系统布置于黑箱中；本发明利用机器视觉和可见光‑近红外透射光谱，基于图像处理、深度学习和光谱分析技术来检测苹果果径、着色度、表面缺陷、霉心病、糖度，实现了产线上苹果内外品质全面快速无损检测理论与方法。

技术领域

本发明属于农产品检测技术领域，涉及一种基于机器视觉和可见/近红外光谱的苹果内外品质无损检测方法，具体是苹果的果径、着色度、表面缺陷、糖度、霉心病的检测方法，检测结果可以作为苹果分级的依据。

背景技术

我国是世界上苹果产出和消费大国，近几年随着人们生活水平的提高以及苹果产量的增长，尤其是果品公司需要在苹果采摘季收购大量的苹果进行存储，由于传统的人工分级方法对苹果的检验方法存在耗时、成本高、主观性强以及无法判别内部品质的缺点传统的人工分级的方法越来越不能满足要求。近年来，随着机器视觉和光谱技术的发展，人们开始采用机器视觉对苹果的外观进行检测，以及根据光谱的特征对苹果的内部品质进行检测，但是，目前国内关于苹果的品质在线无损检测装置基本上包含果径、着色度、表面缺陷、糖度，没有集成霉心病检测功能到装置中去。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种在线无损检测苹果内外部品质的方法，采用机器视觉和可见/近红外光谱技术，分成2个功能单元，完成苹果的果径、着色度、表面缺陷、糖度和霉心病的在线无损检测，为苹果的分级提供依据。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种苹果内外品质在线无损检测系统，包括：苹果外部品质检测单元、苹果内部品质检测单元2、控制和数据处理单元及果托，所述控制和数据处理单元包括工控机7，所述苹果外部品质检测单元包括：上部外观检测单元3和下部外观检测单元1，所述上部外观检测单元3、苹果内部品质检测单元2、下部外观检测单元1依次固定在传送带两侧的固定架上，所述果托放置在传送带上，用于放置苹果，所述苹果内外品质在线无损检测系统布置于黑箱中；

所述上部外观检测单元3用于实现苹果果径、苹果上半部的着色度和表面缺陷的检测，上部外观检测单元3是一个长方体中空的盒子，上部外观检测单元3的底部固定在传送带两侧的固定架上，上部外观检测单元3前、后侧面底部均设有能容纳果托通过的开口，上部外观检测单元3包括：4个工业相机4、2个无影灯6、1对光电开关5，其中3个工业相机4固定安装在上部外观检测单元3内部的侧上方，用于采集苹果的上表面图像，1个工业相机4固定安装于上部外观检测单元3内部的正上方，用于采集苹果的俯视图，2个无影灯6分别安装在上部外观检测单元3内部的两侧，用于作为上部外观检测单元3的光源，1对光电开关5设置在上部外观检测单元3的底部两侧，固定于传送带两侧的固定架上，用于感应苹果到达上部外观检测单元3并将信号传输至工控机7，工控机7触发工业相机4采集图像，工业相机4用于采集图像，并将采集的图像传输给工控机7；