一种用于柑橘分级检测的图像采集装置制造方法及图纸

一种用于柑橘分级检测的图像采集装置，属于图像采集处理技术领域。包括CCD摄像头、光电传感器、光源装置、传送装置、PC机、PLC(可编程逻辑控制器)和信号转换电路，所述光源装置包括箱体和光源，所述光源置于箱体内，所述光源装置安装在传送装置上方，所述CCD摄像头嵌于光源装置的箱体的顶部并高于光源所处的位置，所述光电传感器嵌于光源装置的箱体底部的一侧，所述信号转换电路连接光电传感器和CCD摄像头，所述CCD摄像头与PC机连接，所述PLC与传送装置相连接。优点：结构简单、功能健全、自动化程度高，可以一次完成柑橘的大小、形状、颜色及缺陷点等多项外部品质的检测和分级，检测的结果更为客观、准确和全面。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于图像采集处理
，具体涉及ー种用于柑橘分级检测的图像采集装置。
技术介绍
我国的大多数柑橘质量并不比国 外柑橘的质量差，但在国际市场上就是缺乏竞争力，始終面临着销售难、价格低的困境。而造成这些现象的其中ー个主要原因在于国内柑橘的分级检测还处于依靠人工感官识别判断、手工进行分拣的原始阶段，这种主观评定效率低、人为因素影响大、误差也大，使得我国出口的柑橘外观质量差、良莠不齐、大小不一，因此难以得到消费者的青睐。水果分级技术能够保证水果的质量，提高消费者的满意度，增强水果产业的竞争カ和利润水平，农业现代化进程的加快使得农产品品质检测和分级技术变得更加重要。为了扩大柑橘的销售市场，提高销售利润，提高柑橘的分级检测水平是当务之yCr. O当前，利用机器作业对柑橘进行视觉分级具有很大的优势，它可以同时对柑橘的尺寸大小、形状、顔色和表面缺陷等外观品质进行综合分级。而基于机器视觉的柑橘分级检测系统的关键在于柑橘品质数据的采集与处理技术，这关系到柑橘的品质分级的精度和筛选的速度。图像采集最基本要求是在保证一定的加工效率下尽可能的获取到整个柑橘表面的清晰图像。现有的柑橘分级检测中图像采集装置由于光源的选择和摄像机的位置设计不够完美，导致采集的图像数据精度达不到要求，图像重复多、分级误差大、且检测的速度大大降低；而在具备两个或多个采集通道，通过多摄像头同时采集时，会带来时间冗长、图像不完整、易产生重复性、模糊性等问题，故不能精确反映图像特征，且后期处理比较麻烦 ’另夕卜，有的现有技术为了能够对柑橘整个表面进行检测，在传送带等输送装置上设置双锥式滚子，但添加滚子不仅可能会损坏柑橘，而且所采集图像也会变得不够清晰，结构也复杂，故不能很好应用于实际。鉴于上述已有技术，有必要对现有的用于柑橘分级检测的图像采集装置加以改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于柑橘分级检测的图像采集装置，可以用于柑橘自动分级，实现对柑橘图像的快速、精确捕捉。本技术的目的是这样来达到的，一种用于柑橘分级检测的图像采集装置，包括CCD摄像头、光电传感器、光源装置、传送装置、PC机、PLC (可编程逻辑控制器)和信号转换电路，所述光源装置包括箱体和光源，所述光源置于箱体内，所述光源装置安装在传送装置上方，所述CCD摄像头嵌于光源装置的箱体的顶部并高于光源所处的位置，所述光电传感器嵌于光源装置的箱体底部的ー侧，所述信号转换电路连接光电传感器和CCD摄像头，所述CXD摄像头与PC机连接，所述PLC与传送装置相连接。在技术的ー个具体的实施例中，所述传送装置包括传送带、传动轮、三相电机和变频器，所述PLC与变频器连接，所述变频器连接三相电机，用于改变三相电机的转速，所述三相电机与传动轮相连，用于控制传动轮的转速。在技术的另ー个具体的实施例中，所述的信号转换电路包括电容Cl、C2和三端稳压器T，电容Cl的正极连接光电传感器的Vi端和三端稳压器T的I脚，三端稳压器T的3脚接电容C2的正极和CXD摄像头的Vo端，电容Cl的负极、电容C2的负极和三端稳压器T的2脚共同接地。在本技术的又ー个具体的实施例中，所述的光源优选采用贴片式LED灯。本技术由于采用了上述结构，当柑橘通过传送装置到达光电传感器的前方时，光电传感器给出高电平至信号转换电路，信号转换电路将信号转换后发送给CCD摄像头，CCD摄像头被触发进行图像采集，并将采集的图像信息输入PC机。本设计结构具有的优点结构简单、功能健全、自动化程度高，可以一次完成柑橘的大小、形状、顔色及缺陷点 等多项外部品质的检测和分级，因此，检测的结果更为客观、准确和全面。附图说明图I为本技术的系统构成示意图。图2为本技术的光源装置结构图。图3为本技术的信号转换电路图。图4为本技术的图像采集原理图。图5为本技术的采集方法流程图。图中1. CXD摄像头；2.光电传感器；3.光源装置、31.箱体、32.光源；4.传送装置、41.传送带、42.传动轮、43.三相电机、44.变频器；5. PC机；6. PLC (可编程逻辑控制器)-J-信号转换电路。具体实施方式为了使公众能充分了解本技术的技术实质和有益效果，申请人将在以下结合附图对本技术的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范围。请參阅图I并结合图2，一种用于柑橘分级检测的图像采集装置，包括CXD摄像头I、光电传感器2、光源装置3、传送装置4、PC机5、PLC(可编程逻辑控制器)6和信号转换电路7，在本技术中，CCD摄像头I采用大恒DH-SV-G系列的GigE Vision数字摄像机，光电传感器2采用SB03-1K，PLC6采用三菱的FX2N-16MT。所述光源装置3包括箱体31和光源32，所述光源32置于箱体31内，所述光源32优选为贴片式LED灯，它的特点是光通量高、光照强度适中、光照均匀、无反光且色温适中，可保证CXD摄像头I采集图像的质量；另夕卜，所述光源32体积适中，可保证不阻挡CXD摄像头I的视角；箱体31内部为深黑色，可保证所采集图像背景単一，不受外部环境影响，且吸收照射于箱体31上的光线，保证采集图像质量。所述光源装置3安装在传送装置4上方，所述CXD摄像头I嵌于光源装置3的箱体31的顶部并高于光源32所处的位置，所述光电传感器2嵌于光源装置3的箱体31底部的ー侧，所述信号转换电路7连接光电传感器2和CXD摄像头I，CXD摄像头I与PC机5连接。所述PC机5工作在windows XP系统下，安装有GX-DEVELOPER、CCD摄像头驱动、MATLAB应用软件，其通过MATLAB软件将所存入图像进行编号，以确保后续柑橘分级检测时调用图像更方便快捷。所述传送装置4包括传送带41、传动轮42、三相电机43和变频器44，所述传送带41的顔色优选为深黒色，可使所采集图像背景単一，利于后期图像处理。所述PLC6与所述变频器44连接，它由GX-DEVELOPER编写程序控制高中低三个开关，通过三个开关控制来使变频器频率发生变化。所述变频器44连接三相电机43，所述三相电机43与传动轮42相连，变频器44频率变化可使三相电机43转速发生变化，所述三相电机43控制传动轮42转动，由传动轮42控制传送带41运行，从而控制传送装置4整体速度。请參阅图3，所述的信号转换电路7包括电容Cl、C2和三端稳压器T，在本技术中，三端稳压器T采用7805，电容Cl的正极连接光电传感器2的Vi端和三端稳压器T的I脚，三端稳压器T的3脚接电容C2的正极和CXD摄像头I的No端，电容Cl的负极、电容C2的负极和三端稳压器T的2脚共同接地。所述的信号转换电路7将光电传感器2的信号转换成可触发CCD摄像头I采集图像的电压信号。 请再參阅图I并结合图4和图5，本技术的图像采集原理为当柑橘经传送带41运行至光源装置3的箱体31内部，到达光电传感器2前方时，光电传感器2快速对柑橘进行感应，若无信号，则继续感应，当感应到信号之后，由低电平状态转换为高电平状态，随即发送信号至信号转换电路7，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柑橘分级检测的图像采集装置，其特征在于包括CCD摄像头(1)、光电传感器(2)、光源装置(3)、传送装置(4)、PC机(5)、PLC(可编程逻辑控制器)(6)和信号转换电路(7)，所述光源装置(3)包括箱体(31)和光源(32)，所述光源(32)置于箱体(31)内，所述光源装置(3)安装在传送装置(4)上方，所述CCD摄像头(1)嵌于光源装置(3)的箱体(31)的顶部并高于光源(32)所处的位置，所述光电传感器(2)嵌于光源装置(3)的箱体(31)底部的一侧，所述信号转换电路(7)连接光电传感器(2)和CCD摄像头(1)，所述CCD摄像头(1)与PC机(5)连接，所述PLC(6)与传送装置(4)相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱培逸，高珏，毛丽民，王引佳，庄玉传，姜德志，王建喜，王前峰，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：实用新型
国别省市：