[发明专利]一种食用菌智能化识别和分拣系统与方法

说明书

本发明提供一种食用菌智能化识别和分拣系统与方法，包括送料单元、图像采集单元、智能处理单元和分拣单元；分拣单元安装在送料单元上，图像采集单元位于分拣单元内，智能处理单元分别与送料单元、图像采集单元和分拣单元连接；图像采集单元用于采集食用菌的图像，并传送到智能处理单元，智能处理单元根据食用菌的图像的形状、大小和成熟度进行分析判断，识别出不符合要求的食用菌，并控制分拣单元将不符合要求的食用菌分拣出去。本发明显著提升了食用菌分拣效率和产品外观品质，该系统具有产品规格均一、分拣效率高和操作简单等特点，可以很好的解决传统人工分拣产生的相关问题。

技术领域

本发明属于食用菌采后处理加工领域，尤其涉及一种食用菌智能化识别和分拣系统与方法，特别是草菇和双孢蘑菇的低成本自动化智能品质鉴别和分拣系统及方法。

背景技术

我国食用菌产量占世界总产量的70％以上，食用菌总产量在种植业中仅次于粮食、蔬菜、果品和油料，作为健康食品或功能产品原料，市场前景广阔。随着经济和生活水平的提高，消费者对草菇等食用菌外观和营养品质的要求逐渐提高。食用菌的外观形态和大小相对均一更有利于消费者的选购。按照食用菌的国家分级标准，食用菌一般可以分为3个等级(一级品质最好)，以草菇为例(数据来源于中国国家农产品加工信息网)，一级草菇标准：菇体高6-8厘米，横径4.5-5.0厘米，色泽正常，菇体紧实，无开伞菇，无虫蛀菇；二级草菇标准：菇体高5.0-5.9厘米，横径4.0-4.4厘米，色泽正常，菇体基本紧实，或一级菇内部变松、将要开伞的，无虫蛀；三级草菇标准：菇体高5.0-5.9厘米，横径4-5厘米，色泽正常，手感内松，将要开伞，无虫蛀。通常，草菇等食用菌采后主要依据个人的经验来判断进行人工分级分拣，由于分拣工人对标准的理解和认识不同，易导致分拣的草菇品质和规格不均一，最终影响市场销售。而自动化智能分拣可以很好的保证所分拣草菇的均一性。因此，研究和开发食用菌全自动智能识别检测和分拣系统是行业发展亟待解决的技术之一。

自“工业4.0”概念提出以来，全球掀起了工业智能化革命，我国也出台了“智能制造”和“中国制造2025”的发展战略，旨在提高我国制造业智能化和信息化水平。目前，机械手已被广泛应用于传统制造业和新兴机器人产业等领域，其可以替代人工完成繁琐的重复性动作，工作效率显著增强。如专利CN 107694960 A公布了一种全自动智能果蔬分拣装箱机器人，在该发明中分拣以及装箱机械手能够完成果蔬从输入到分拣、装箱以及整箱输出的全自动智能化过程，提高了生产线工作效率，降低了劳动成本；而专利CN 109078872 A则公开了一种生活垃圾分拣机械手，该发明结构简单，设有摄像头，可以高效的识别垃圾的种类，从而进行高效的抓取、分类，有效的提高了工作效率。因此，开发机械智能化系统分拣外观形态相对均一的食用菌，有利于提高食用菌分拣效率，扩大产品远程运输距离和销售市场，提升其附加值。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种食用菌全自动智能识别和分拣系统与方法，通过图像快速识别和机械手分拣装备，实现草菇、双孢菇等食用菌机械化、智能化外观品质鉴别和快速分拣，三级和次级草菇(双孢菇)产品的分拣正确率以及一级和二级草菇(双孢菇)的通过率都达到93％以上，显著提升了分拣效率和产品外观品质。低成本、简单的食用菌全自动智能识别检测和分拣系统及其在分拣草菇、双孢菇等食用菌的应用。该系统具有产品规格均一、分拣效率高和操作简单等特点，可以很好的解决传统人工分拣产生的相关问题。

本发明的技术方案是：一种食用菌智能化识别和分拣系统，包括送料单元、图像采集单元、智能处理单元和分拣单元；

所述分拣单元安装在送料单元上，所述图像采集单元位于分拣单元内，所述智能处理单元分别与送料单元、图像采集单元和分拣单元连接；所述图像采集单元用于采集食用菌的图像，并传送到智能处理单元，所述智能处理单元根据食用菌的图像的形状、大小和成熟度进行分析判断，识别出不符合要求的食用菌，并控制分拣单元将不符合要求的食用菌分拣出去。