基于图像视觉识别的罗汉果分选方法及其分选机技术

本发明专利技术公开一种能够自动识别罗汉果大小并进行分类的基于图像视觉识别的罗汉果分选方法及其分选机，是在罗汉果输送过程中设置识别机构和分类机构，所述识别机构采取图像视觉识别技术，对罗汉果进行测量计算，并通过内部控制器进行分类，控制器操纵分类机构将罗汉果分类选出；所述图像视觉识别和分类技术是通过两个摄像头从两个相互垂直的方向对对罗汉果进行拍照，控制器将拍到的图像进行处理后，测量出罗汉果的直径和长度，并根据等级分类尺寸中设定的罗汉果直径和长度尺寸值与测量得到的直径和长度值进行比较，从而判别罗汉果的分类等级。本发明专利技术采用图像识别技术对罗汉果进行等级识别和是否坏果识别,准确度高,识别速度快，工作效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及果品分类方法及其分类机，具体为一种基于图像视觉识别的罗汉果分选识别方法及其分选机，对罗汉果等级和是否坏果进行识别和分选。
技术介绍
广西著名特产罗汉果是葫芦科罗汉果属植物的成熟果实，产量大，资源丰富，主产于广西永福、临桂和龙胜等县，是我国传统出口商品之一，在港澳地区、东南亚和欧美国家久负盛名，颇受欢迎。罗汉果在广西民间的药用历史已有300多年，罗汉果为卫生部首批公布的药食两用名贵中药材，具有很高的药用价值，对人们的身体具有很好的功效，很多人意识到罗汉果的好处而纷纷购买，每年罗汉果的销量都非常大。 目前，主要的罗汉果交易方式是依照大小等级交易，主要分为特大果、大果、中果、小果、外果五个等级，不同等级的罗汉果价格会不一样。此时市场上急需一种能够快速的将罗汉果进行分类的机器。为了能够实现将罗汉果快速分类，提高罗汉果的生产效率，罗汉果分类机应运而生。目前的罗汉果分类方法主要是利用测果盘或者直接人工识别进行分类，完全由机器进行自动分类的几乎没有。该类方法对人的经验依赖非常大，最主要的缺点就是效率低，所用的劳动力大，无法适应现在市场的需要，有时还会产生误判而放错等。
技术实现思路
针对现在市场上对罗汉果分类机的需求，本专利技术目的在于提出一种能够自动识别罗汉果大小并进行分类的基于图像视觉识别的罗汉果分选识别方法及其分选机。能够实现上述目的的基于图像视觉识别的罗汉果分选识别方法，所不同的是是在罗汉果输送过程中设置识别机构和分类机构，所述识别机构采取图像视觉识别技术，对罗汉果进行测量计算，并通过内部控制器进行分类，控制器操纵分类机构将罗汉果分类选出。所述图像视觉识别和分类技术是通过两个摄像头对罗汉果进行拍照，控制器将拍到的图像进行处理后，测量出罗汉果的直径和长度，并根据等级分类尺寸中设定的罗汉果直径和长度尺寸值与测量得到的直径和长度值进行比较，从而判别罗汉果的分类等级。所述测量罗汉果直径和长度的手段为对两幅图片中的罗汉果进行边缘提取，得到罗汉果的外形轮廓曲线；建立一个直角坐标，将罗汉果的轮廓曲线放置到直角坐标系中，计算轮廓上各点的坐标值，利用罗汉果外形近似对称的特点，计算出罗汉果外形轮廓的几何中心位置，然后在几何中心点上建立两个相互垂直的直线I和d，两条直线以罗汉果外形轮廓为端点，以罗汉果轮廓几何中心为轴心旋转一周，旋转过程中分别计算出I的最大值和d的最小值，即可测量出罗汉果的直径和长度。所述分类机构采用由分类电机带动分类板作正转或反转的方式，将选定类别的罗汉果从传送路径中推出，分类电机的动作受控于控制器。建立在罗汉果分选识别方法基础上的基于图像视觉识别的罗汉果分选机，包括由给料机构、运输机构、识别机构和分类机构构成的单台机，所不同的是所述运输机构为水平输送罗汉果的传送带，所述给料机构设于传送带的输入端，所述识别机构设于传送带输送路径上，所述分类机构设于传送带输出端与识别机构之间的传送带输送路径上。所述分类机构包括设于传送带上方由分类电机带动正向、反向转动将罗汉果从传送带两侧推出的分类板；所述识别机构包括对传送带上罗汉果进行拍照而获得图像信号的摄像头和接收并对图像信号进行分析处理并控制分类电机动作的控制器，所述控制器包括中央处理器、I/o输入输出模块、图像采集A/D模块和接近开关，所述接近开关对应于分类板设置；所述传送带输出端、对应于分类板的传送带两侧为不同类型罗汉果的分选出口。所述分类机构于一处设置，对应的分选出口为三处，三处分选出口将罗汉果分成大果、中果、小果三种类型，各分选出口处设置分类导槽。如要扩大分选类型，则所述分类机构于前、后两处设置，对应的分选出口为五处，五处分选出口将罗汉果分成特大果、大果、中果、小果、外果五种类型，各分选出口处设置分 类导槽。为防止罗汉果在传输过程中跌落，对应于各分选出口设置没有罗汉果推出时自动关闭的分类门，所述分类门通过扭簧安装于门柱上。当分类板拨动罗汉果所产生的推力将门打开时，罗汉果从该门推出进入分类导槽，罗汉果被推出至分类导槽后，扭簧将门自动关闭。所述识别机构与给料机构之间的传送带两侧设有根据罗汉果大小调节宽度的挡板，所述挡板上安装有启动摄像头和控制器的光电开关。还设有检测分类板转至水平时停止分类电机转动的霍尔开关，分类板每转动180度后，接近霍尔开关后，将产生一个信号触发控制器停止电机转动，并对相应出口的罗汉果个数进行计数。为进一步提高分选效率，可将所述单台机并联成多台机使用，并设置多条收集不同类型罗汉果的输送槽，同类型输送槽的位置对应于各单台机的同类型分选出口的分类导槽。本专利技术的优点在于I、本专利技术能够独立完成分类工作，不需人们的干预，大大减轻了人们的劳动力。2、本专利技术采用图像识别技术对罗汉果进行等级识别和是否坏果识别，准确度高，识别速度快。3、本专利技术不但可以单台机工作而且可以多台机一起工作，大大提高了工作效率。4、本专利技术配备有独立电源，即使停电后机器还可以继续工作几小时，避免了停电后工作无法进行的缺点，这也会提高罗汉果分类的效率。5、本专利技术具有占地面积小，分类准确，能够识别大小等级和是否坏果，减轻劳动力，工作效率高的特点。附图说明图I为本专利技术一种实施方式的结构示意图。图2为图I实施方式的俯视图。图3为图I实施方式的侧视图。图号标识I、机架；2、传送带；3、分类电机；4、分类板；5、接近开关；6、分选出口 ；7、分类门；8、挡板；9、光电开关；10、霍尔开关；11、漏斗；12、电源箱；13、识别机构；14、传送带电机。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步说明本专利技术基于图像视觉识别的罗汉果分选机包括由给料 机构、运输机构、识别机构13和分类机构构成的单台机，所述运输机构(由传送带电机14驱动的传送带2)设于角钢做成的机架I上，机架I下方设置电源箱12 (电源箱12内部分成两部分，一部分安装控制电机的电路板，一部分安装独立电源)，所述给料机构(漏斗11)设于传送带2右边输入端，所述识别机构13设于传送带2中间的传送路径上方，所述分类机构于传送带2左边输出端与识别机构13之间前、后设于传送带2的传送路径上方，如图I所示。所述分类机构包括分类电机3和分类板4，所述分类电机3由横跨于传送带2两侧的支撑板2安装于传送带2上方，所述分类板4通过联轴器安装在分类电机3的水平转轴上，通过分类电机3带动分类板4正向、反向旋转将罗汉果推出传送带2两侧而进行分类；前、后位的分类板4两侧和传送带2左边输出端共五处为罗汉果分选出口 6，可分别对应于特大果、大果、中果、小果、外果五种情况分类，各分选出口 6处接分类导槽；前、后位的分类板4两侧的四个分选出口 6设置分类门7，所述分类门7通过扭簧安装于门柱上，门柱竖立于机架I上，分类门7可以绕门柱进行旋转，在没有罗汉果推出时分类门7是常闭的，罗汉果从分类门7被推出去时，分类门7被打开，之后分类门7会自动关上，避免其他等级的罗汉果从此口出去；所述分类电机3旁安装霍尔开关10，霍尔开关10安装高度与分类板4等高，霍尔开关10用于控制分类板4每旋转至水平后停止，如图I、图2、图3所示。所述识别机构13的主体是一个门框式的识别箱体，识别箱体横跨在传送带2的两侧并安装于机架I上，所述识别箱体内在垂直方向和水平方向分别安装有摄像头，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于图像视觉识别的罗汉果分选方法，其特征在于：是在罗汉果输送过程中设置识别机构和分类机构，所述识别机构采取图像视觉识别技术，对罗汉果进行测量计算，并通过内部控制器进行分类，控制器操纵分类机构将罗汉果分类选出；所述图像视觉识别和分类技术是通过两个摄像头从两个相互垂直的方向对对罗汉果进行拍照，控制器将拍到的图像进行处理后，测量出罗汉果的直径和长度，并根据等级分类尺寸中设定的罗汉果直径和长度尺寸值与测量得到的直径和长度值进行比较，从而判别罗汉果的分类等级。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张应红，孙安青，吴明，杨保国，景晖，曾文盛，刘栋，唐焱，李镒蓝，龚展斌，莫高，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：