[发明专利]一种水果在线检测装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种水果在线检测装置及其使用方法，包括光谱仪机构、自动控制机构和驱动机构；自动控制机构包括控制器、图像采集单元、图像处理单元、图像存储单元和驱动机构控制单元；驱动机构包括水果果杯、传动机构、以及旋转驱动件和/或卸果驱动件；控制器根据比较的结果和/或判断的结果控制驱动机构控制单元作出开启和关闭驱动机构的指令；驱动机构控制单元根据接收到的指令控制驱动机构对水果果杯上的水果进行旋转或者不旋转的动作、卸果或者不卸果的动作。其具有结构设计合理、操作使用方便、检测准确度高的特点，利用图像检测和机械运动控制相结合，能够确保水果检测过程中光谱仪能够准确采集水果光谱数据，大大提高了检测准确度。

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种水果在线检测装置及其使用方法。

背景技术

水果内部品质的在线无损检测技术发展正盛，但目前也存在难点，主要表现在绝大多数的水果检测都正确，但也有测量准确度不高的现象。除去数学模型的原因，最主要一点是吸收光的强度不一致，这极易造成检测精度不准。

水果接收灯泡的照射，会通过光纤引入光谱做数据采集分析统计计算。由于水果果柄或果蒂颜色不透明或黑色而挡光，当水果果柄或果蒂直接朝向光谱仪的光纤采集孔时，光谱仪对光线的吸收，与水果其他部位朝向光纤孔采集的光线不一致，将导致光谱吸收强度或信息差异，使数据不准确并导致需要水果光谱数据的检测不准确(如，水果糖度、酸度、各种内部病虫害的检测)。本发明正是基于该研究背景下而提出，旨在提供一种水果在线检测装置及其使用方法以克服上述缺陷，提高水果品质的检测准确度。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中水果检测存在的上述不足，提供一种水果在线检测装置及其使用方法，其具有结构设计合理、操作使用方便、检测准确度高的特点，利用图像检测和机械运动控制相结合，能够确保水果检测过程中光谱仪能够准确采集水果光谱数据，大大提高了检测准确度。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种水果在线检测装置，该装置包括光谱仪机构、自动控制机构和驱动机构；所述光谱仪机构包括光谱仪以及与光谱仪相配合的灯泡光源；所述自动控制机构包括控制器、图像采集单元、图像处理单元、图像存储单元和驱动机构控制单元；所述图像采集单元、图像处理单元、图像存储单元均与控制器相连接；所述控制器与驱动机构控制单元控制连接；所述驱动机构控制单元与驱动机构控制连接；所述驱动机构包括用于放置水果的水果果杯、用于传送水果果杯的传动机构、以及布设在水果果杯下方用于驱动水果果杯上的水果进行旋转的旋转驱动件和/或用于驱动水果果杯上的水果进行卸果的卸果驱动件；所述光谱仪和灯泡光源分别放置在传动机构上、下两侧或者放置在传动机构左、右两侧；所述图像采集单元布设在水果果杯上方用于实时采集水果放置状态的图像，并将实时采集的图像信息发送至图像处理单元；所述图像处理单元包括图像对比处理单元和/或深度学习处理单元；所述图像对比处理单元将接收到的图像经过处理后与图像存储单元中预设的水果放置图像进行比较，并将比较的结果发送至控制器；所述深度学习处理单元采用机器视觉深度学习识别方法，通过将大量采集的图片，提取目标图像的特征建立目标图像模型，并将接收到的图像代入目标图像模型中进行判断；控制器根据比较的结果和/或判断的结果控制驱动机构控制单元作出开启和关闭驱动机构的指令；驱动机构控制单元根据接收到的指令控制驱动机构对水果果杯上的水果进行旋转或者不旋转的动作、卸果或者不卸果的动作。

作为上述方案的进一步优化，所述旋转驱动件包括布设在传动机构下方的固定板、安装在固定板上的电磁铁、与电磁铁相配合的可动支架、与可动支架活动连接的可动搓板；所述可动支架的一端与电磁铁相连接，另一端为自由端；所述可动搓板的一端铰接设置于固定板上，另一端与可动支架的自由端抵接；所述水果果杯包括固定框架、对称转动设置于固定框架上的可旋转滚轮，所述可旋转滚轮与可动搓板配合连接使得水果发生转动。