一种基于机器视觉的蓝莓分选系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，包括进料模块、视觉检测模块和分拣模块，所述进料模块用于整理排列进入视觉检测模块中的蓝莓，并将蓝莓逐个分离开送入视觉检测模块；所述视觉检测模块用于对蓝莓直径进行检测，所述分拣模块根据视觉检测模块的检测结果将不同直径的蓝莓送入不同的分拣通道中；本发明专利技术通过机器视觉对蓝莓直径检测从而筛选蓝莓进入不同通道中，降低了人工劳动强度的同时保证了蓝莓筛选准确率，并在筛选过程中保证了蓝莓不被损坏。莓不被损坏。莓不被损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的蓝莓分选系统


[0001]本专利技术涉及农业设备领域，尤其涉及一种基于机器视觉的蓝莓分选系统。

技术介绍

[0002]蓝莓是杜鹃花科、越橘属蓝果类型植物的俗称，品种成熟时果实呈深蓝色或紫罗兰色；蓝莓主产于美国，在我国野生蓝莓主要产在长白山、大兴安岭和小兴安岭林区；随着人工种植蓝莓的不断推广，蓝莓的采摘成为了一个难题；人工采摘费时、费力，机械采摘则会面临相应的农用机械缺失的问题；但是，无论是人工采摘和机械采摘，在筛选过程仍然面临难题；如何降低筛选难度，提高筛选效率成为了摆在蓝莓相关从业者面前的艰巨任务。
[0003]查阅相关已公开技术方案，如CN108160452B现有技术公开了一种蓝莓分选设备及系统，包括送料装置、分选装置、振动装置和底槽，分选装置包括用于分筛的一级分选槽和二级分选槽，通过一级、二级分选槽选择性的阻挡蓝莓的输出来实现分选；该设备结构简单，蓝莓分选效率高，省时省力；另一种典型的公开号为CN208437229U的现有技术公开了一种蓝莓筛选器及分装系统，该蓝莓筛选器包括送料槽、反吹器、送料筒、二级分选板和底座，送料槽为U形结构，槽在进料端和出料端之间延伸并呈倾斜状布置；反吹器连接于送料槽，出气口朝向进料端；送料槽的出料端连接于顶端和底端之间，且邻近顶端；送料筒顶端连接有使通道内形成由底端至顶端的气流的抽风机，二级分选板包括两张板并与送料筒内壁形成间隙；该专利技术提供的蓝莓筛选器具有能够通过去杂和分选不同大小的蓝莓果实的作用，可以提高筛选的效率，减少对工筛选的依赖程度；上述方案均为通过蓝莓孔径尺寸对蓝莓进行分选，可能会导致蓝莓在分选过程中对蓝莓本身造成损坏，从而影响蓝莓出产的合格率；在保证对蓝莓筛选准确、高效的同时，保证蓝莓在筛选过程中不被损坏，成为现如今亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于机器视觉的蓝莓分选系统。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，包括进料模块、视觉检测模块和分拣模块，所述进料模块用于整理排列进入视觉检测模块中的蓝莓，并将蓝莓逐个分离开送入视觉检测模块；所述视觉检测模块用于对蓝莓直径进行检测，所述分拣模块根据视觉检测模块的检测结果将不同直径的蓝莓送入不同的分拣通道中；
[0007]所述进料模块包括主传送带、第一传送带和第二传送带；
[0008]所述主传送带为平型传送皮带，用于传送经人工倒入和人工筛选后的蓝莓，所述第一传送带与主传送带连接，所述第一传送带包括两条相邻的V型带，两条V型带的两侧和中间设有隔离板，所述第一传送带用于整理排列蓝莓并将蓝莓输送到第二传送带中；所述第二传送带与第一传送带连接，所述第二传送带包括两条V型带，所述第二传送带的皮带速
度高于第一传送带的皮带速度，所述第二传送带用于将蓝莓逐个分离并送入视觉检测模块中；
[0009]进一步的，所述视觉检测模块包括传送单元和检测单元，所述传送单元用于将进料模块中的蓝莓送入检测口检测，并将检测完毕的蓝莓送入分拣模块；所述传送单元包括两条分选皮带，所述两条分选皮带与所述第二传送带中的两条V型带连接；
[0010]进一步的，所述检测单元通过采集传送模块上的蓝莓图像对蓝莓直径进行检测，所述检测单元包括图像采集单元、分析单元和信号传输单元；所述图像采集单元用于采集传送模块上的蓝莓图像，所述图像采集单元包括两个工业相机和两个检测口，所述两个工业相机和两个检测口分别布置在所述两条分选皮带中央正上方位置；所述分析单元根据所述蓝莓图像对蓝莓直径分析检测，所述信号传输单元根据蓝莓直径检测结果向分拣模块传输对应控制信号；
[0011]进一步的，所述所述分析单元对蓝莓直径进行的分析检测的步骤如下：
[0012]S1：生成特征图：
[0013]对采集到的蓝莓图像基于蓝莓的颜色进行特征转换生成特征图，所述特征图中每个像素的特征值满足：
[0014]f(x,y)＝0.2R(x,y)+0.1G(x,y)+0.7B(x,y)；
[0015]其中(x,y)表示蓝莓图像中像素点的坐标，f(x,y)为蓝莓图像中点(x,y)的特征值，R(x,y)表示点(x,y)的红色通道亮度值，G(x,y)表示点(x,y)的绿色通道亮度值，B(x,y)表示点(x,y)的蓝色通道亮度值；
[0016]S2：除噪优化：
[0017]设特征图中的最大特征值为K
max
，最小特征值为K
min
，取作为分割值，提取出特征图中特征值大于分割值的点作为检测点，将所有检测点按是否具有相邻关系生成多个群组，所述相邻关系的定义为：当前检测点的8邻域内存在其他检测点，则该当前检测点和其8邻域内的检测点具有相邻关系；如当前检测点8邻域内没有其他检测点，则该当前检测点单独作为一个群组，设共有m个群组，G
i
为其中第i群组中的检测点数量，其中1≤i≤m，通过以下条件进行除噪优化：
[0018][0019]其中，ε为设定的噪音点群最大数量，取值范围为[1,10]；
[0020]S3：边缘点提取：
[0021]计算经S2步骤处理后的特征图中各点的梯度幅度值：
[0022][0023]其中，D(x,y)为点(x,y)的梯度幅度值，G
x
(x,y)为横向梯度值，G
y
(x,y)为纵向梯度值，G
45
°
(x,y)为45
°
方向梯度值，G
135
°
(x,y)为135
°
向梯度值，满足：
[0024]G
x
(x,y)＝f(x+1,y)
‑
f(x
‑
1,y)；
[0025]G
y
(x,y)＝f(x,y+1)
‑
f(x,y
‑
1)；
[0026]G
45
°
(x,y)＝f(x+1,y+1)
‑
f(x
‑
1,y
‑
1)；
[0027]G
135
°
(x,y)＝f(x
‑
1,y+1)
‑
f(x+1,y
‑
1)；
[0028]将各点梯度幅度值与设定阈值相比较，保留各点梯度幅度值中大于阈值的点作为图像边缘点；
[0029]S4：直径计算：
[0030]连接各图像边缘点，保留各图像边缘点中相距最远两点之间的距离为蓝莓直径；
[0031]进一步的，所述分拣模块包括两个以上的吹气装置、两个以上的缓冲盒和两条以上的分拣皮带，所述吹气装置设置在所述两条分选皮带中间位置处，所述分拣模块在接收到所述控制信号后，控制对应吹气装置向分拣皮带吹气以使蓝莓落入分选皮带两侧的缓冲盒内；所述分拣皮带设置在各缓冲盒下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，包括进料模块、视觉检测模块和分拣模块，所述进料模块用于整理排列进入视觉检测模块中的蓝莓，并将蓝莓逐个分离开送入视觉检测模块；所述视觉检测模块用于对蓝莓直径进行检测，所述分拣模块根据视觉检测模块的检测结果将不同直径的蓝莓送入不同的分拣通道中；所述进料模块包括主传送带、第一传送带和第二传送带；所述主传送带为平型传送皮带，用于传送经人工倒入和人工筛选后的蓝莓，所述第一传送带与主传送带连接，所述第一传送带包括两条相邻的V型带，两条所述V型带的两侧和中间设有隔离板，所述第一传送带用于整理排列蓝莓并将蓝莓输送到第二传送带中；所述第二传送带与第一传送带连接，所述第二传送带包括两条V型带，所述第二传送带的皮带速度高于第一传送带的皮带速度，所述第二传送带用于将蓝莓逐个分离并送入视觉检测模块中。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，其特征在于，所述视觉检测模块包括传送单元和检测单元，所述传送单元用于将进料模块中的蓝莓送入检测口检测，并将检测完毕的蓝莓送入分拣模块；所述传送单元包括两条分选皮带，所述两条分选皮带与所述第二传送带中的两条V型带连接。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，其特征在于，所述检测单元通过采集传送单元上的蓝莓图像对蓝莓直径进行检测，所述检测单元包括图像采集单元、分析单元和信号传输单元；所述图像采集单元用于采集传送模块上的蓝莓图像，所述图像采集单元包括两个工业相机和两个检测口，所述两个工业相机和两个检测口分别布置在所述两条分选皮带中央正上方位置；所述分析单元根据所述蓝莓图像对蓝莓直径分析检测，所述信号传输单元根据蓝莓直径检测结果向分拣模块传输对应控制信号。4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的蓝莓筛选系统，其特征在于，所述分析单元对蓝莓直径进行的分析检测的步骤如下：S1：生成特征图：对采集到的蓝莓图像基于蓝莓的颜色进行特征转换生成特征图，所述特征图中每个像素的特征值满足：f(x，y)＝0.2R(x,y)+0.1G(x,y)+0.7B(x,y)；其中(x，y)表示蓝莓图像中像素点的坐标，f(x，y)为蓝莓图像中点(x，y)的特征值，R(x，y)表示点(x，y)的红色通道亮度值，G(x，y)表示点(x，y)的绿色通道亮度值，B(x，y)表示点(x，y)的蓝色通道亮度值；S2：除噪优化：设特征图中的最大特征值为K
max
，最小特征值为K
min
，取作为分割值，提取出特征图中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王译增，
申请(专利权)人：深圳市蓝美莓农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：