[发明专利]一种基于机器视觉的天宝蜜柚外观检测分级装置及其方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的天宝蜜柚外观检测分级装置，包括检测分级对象天宝蜜柚（2）；

其特征在于：

设置有传送带（1）、托盘（3）、光室（4）、灯罩（5）、光源（6）、工业相机（7）、光源调节器（8）、光电传感器（9）、单片机控制器（10）、笔记本电脑（11）；

其位置连接关系是：

在光室（4）正下方设置有传送带（1），在传送带（1）的上方放置有托盘（3），托盘（3）内放置天宝蜜柚（2）；

在光室（4）顶部中央设置有灯罩（5）、光源（6）、工业相机（7）、光源调节器（8），灯罩（5）、光源（6）、工业相机（7）正对天宝蜜柚（2），工业相机（7）与托盘（3）上表面的距离为600mm，工业相机（7）与笔记本电脑（11）连接；

在光室（4）左侧内壁设置有光电传感器（9），光电传感器（9）、单片机控制器（10）、笔记本电脑（11）依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的天宝蜜柚外观检测分级装置，其特征在于：

所述笔记本电脑（11）的图像处理软件的工作流程：

a、获取天宝蜜柚图像（110）；

b、邻域均值滤波降噪（120）；

c、自适应迭代选择阈值法进行图像分割（130）；

d、Sobel算子提取天宝蜜柚图像边界（140）；

e、将目标区域划分成k个大小相等的区域（150）；

f、提取天宝蜜柚黄绿色样本S（160）；

g、计算样本S与k个区域的RG的均值和标准差（170）；

h、计算非边界集合A中黄绿色区域占比P，并与阈值比较获取对应蜜柚等级（180）；

i、将结果通过软件可视化实时展示，并把结果保存至数据库中（190）。

3.根据权利要求1-2所述装置的一种基于机器视觉的天宝蜜柚外观检测分级方法，其特征在于：

①天宝蜜柚图像的采集

将需要分级的天宝蜜柚放到托盘内，将托盘按照编号顺序依次置于传送带上，运行电机让天宝蜜柚在传送带上运行，当天宝蜜柚运行至光室左侧的光电传感器时触发开关，单片机控制器接收光电传感器的触发信号，并发送给笔记本电脑，笔记本电脑控制工业相机拍照采集天宝蜜柚图像；

②天宝蜜柚图像的预处理

a、对天宝蜜柚图像进行裁剪，尽可能地去掉所有的背景信息而保留全部的宝蜜柚图像信息；

b、利用邻域均值滤波算法去除天宝蜜柚图像中的高斯噪声和椒盐噪声；

c、利用自适应迭代选择阈值法对天宝蜜柚图像进行图像分割；

d、利用Sobel算子提取天宝蜜柚图像边界，获得非边界图像集合A；

③天宝蜜柚外观检测模型的建立

将图像集合A划分成k个大小相等的区域；

提取天宝蜜柚的黄绿色样本值S；

计算样本S的RG的均值、；

计算k个区域的RG的均值、；

④天宝蜜柚等级判定

ⅰ、计算当满足条件的区域的面积，获得黄绿色区域面积；

ⅱ、计算在非边界集合A中黄绿色区域的占比P；

ⅲ、当P值小于等于0.3时判定该天宝蜜柚为特等，当P值大与0.3并小于等于0.5时判定该天宝蜜柚为一等，当P值大与0.5并小于等于0.7时判定该天宝蜜柚为二等，当P值大于0.7时判定该天宝蜜柚为三等；

⑤检测结果的可视化展示

利用笔记本电脑内编写的软件，将天宝蜜柚的判定等级利用软件内的可视化工具Echarts进行实时展示和分析，最终将结果按照编号存入数据库中。