[发明专利]一种用于苹果品质检测的筛选装置及其检测方法

权利要求书

1.一种用于苹果品质检测的筛选装置，包括传送带(1)、架设在传送带上方的筛选箱(2)和云端服务器(3)，其特征在于：

所述传送带(1)的输入端设置有限流装置(4)；所述限流装置(4)用于让传送带(1)上的苹果依次排列进入到筛选箱(2)中；

所述筛选箱(2)内部多个位置均设置有高清摄像头和光源；所述高清摄像头内部设置有通讯模块，所述高清摄像头用于通过通讯模块将拍摄的苹果图像发送至云端服务器进行处理；所述筛选箱(2)内部还设置有单片机；

所述云端服务器内部搭建有卷积神经网络模型；所述卷积神经网络模型能够对上传的苹果图像进行苹果品质等级检测，并将检测结果发送至单片机；所述单片机分别与光源和拨片连接；

所述筛选箱(2)内部装设有多个拨片，所述拨片安装在传送带(1)正上方，用于向不同方向拨送苹果。

2.根据权利要求1所述的一种用于苹果品质检测的筛选装置，其特征在于，所述云端服务器包括苹果品质等级划分模块、图像预处理模块、卷积神经网络模型和品质等级匹配模块。

3.根据权利要求1所述的一种用于苹果品质检测的筛选装置，其特征在于，所述单片机还与显示器连接；所述显示器固定在筛选箱(2)的外壁上。

4.一种用于苹果品质检测的筛选装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：选择各个品质等级的苹果进行样本图像采集，根据苹果品质等级检测的精度要求依次对苹果等级范围的图片进行类别标记，分别作为训练样本集和测试样本集；

步骤S2：搭建卷积神经网络模型，训练样本集数据训练并测试调整卷积神经网络模型；

步骤S3：传送带上运输需要检测的苹果进入筛选箱中；

步骤S4：高清摄像头进行图像拍摄预处理后，传入至训练好的卷积神经网络模型中；

步骤S5：经过卷积网络模型分类后，得到该图片属于哪个标签，得到该苹果对应的品质等级；

步骤S6：筛选箱接收该苹果品质等级对应的指令，通过单片机控制拨片将对应的苹果播送到对应的轨道。

5.根据权利要求4所述的一种用于苹果品质检测的筛选装置的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，各个品质等级的苹果通过高清摄像头拍摄的图像需要先进行预处理操作，预处理的具体流程如下：

步骤S11：消除苹果图像噪声获得灰度图像；

步骤S12：对二值图像进行直方图均衡处理；

步骤S13：对比度增强图片。

6.根据权利要求4所述的一种用于苹果品质检测的筛选装置及其检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，卷积神经网络模型依次由输入层、卷积层、池化层、卷积层、池化层、输出层组成；其中，输入层为训练数据,卷积层为特征提取层,池化层位于卷积层后，是一个二次提取的计算层；第二个池化层，即完成了对原始数据的特征提取后,把池化层的特征数据进行向量化，然后连接到分类器,经输出层输出类别结果。

7.根据权利要求4所述的一种用于苹果品质检测的筛选装置及其检测方法，其特征在于，所述步骤S6中，相同品质的品质等级的被播送到对应轨道之后，还需要苹果尺寸的筛选，具体尺寸筛选步骤如下：

步骤S61：筛选箱内正上方的摄像头拍摄苹果的俯视图；

步骤S62：获取苹果俯视图中，去最远的两个像素之间的距离；

步骤S63：对俯视图像进行二值化处理，获得苹果的平面投影区域；

步骤S64：有数字图像区域与边缘分析方法计算苹果的几何尺度。