CN103752531A - 一种基于机器视觉的烟叶分拣机 - Google Patents

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Abstract

一种基于机器视觉的烟叶分拣机，包括烟叶输送装置、分级装置和分拣装置，分级装置包括烟叶信息采集装置和通过处理信息采集装置采集的烟叶信息并做出分级处理的信息处理器，分拣装置包括控制器和分拣机构，信息采集装置、信息处理器、控制器和分拣机构通过支架安装在烟叶输送装置上方并沿其烟叶输送方向依次分布，信息采集装置采集烟叶信息经信息处理器处理后通过控制器控制分拣机构，所述的分拣机构包括复数个沿烟叶输送方向依次分布的电机、曲柄摇杆机构和机械手，电机由控制器控制并通过曲柄摇杆机构带动机械手工作。本发明可以有效地解决烟叶分级的困难，精确地判别出烟叶的等级，降低人眼判别烟叶时出现的误差。

Description

一种基于机器视觉的烟叶分拣机
技术领域
本发明涉及一种烟叶分拣装置，尤其是涉及一种基于机器视觉的烟叶分拣机。
背景技术
烟草是一种重要的经济作物，其产品烟叶是烟草制造工业的重要原料。在我国，烟草的种植面积非常广泛，并且与人们的生活密切相关，在国民经济收入中占有很重要的位置，因此必须不断提高烟叶的经济价值。
要想提高烟叶的经济价值，就必须提高烟叶自身的品质。由于受到不同地域气候、环境、土壤以及品种、着生部位、栽植措施和烘烤工艺的影响，烟叶的质量差异很大，因此我们必须对烟叶进行必要地分级，分拣出不同质量的烟叶，以类划分，以质论价，合理利用资源，以适应农业和经济发展的需求。目前我国对烟叶主要采用的是依据国家烟叶分级标准通过人为感官来进行分拣，劳动强度大，耗费人力多，生产效率低，而且由于受到人为主观因素的影响，烟叶的分拣精度低，分拣质量差。
随着烟制品的不断演变，烟叶质量要求逐渐提高，传统的分级方法和分拣技术很难达到要求。计算机图像处理技术和自动化装置的发展，为烟叶的自动分级和分拣创造了可靠的环境，不仅可以对烟叶进行自动、快速的分级提供全新的途径，解决烟叶分级的难题，还可以在流水线中自动地对烟叶进行分拣，解决人工分拣的难题，提高分拣的质量和效率，提高劳动生产率，降低生产成本，保证烟叶产业的持续发展，对提高我国经济发展具有十分重要的现实意义。 
发明内容
本发明的目的是为解决人工分拣麻烦效率低的问题，提供一种基于机器视觉的烟叶分拣机，本发明可以有效地解决烟叶分级的困难，精确地判别出烟叶的等级，降低人眼判别烟叶时出现的误差；同时可以自动地将烟叶划拨到所属等级的集料箱中，从而降低工人的劳动强度，提高工作效率，同时机械手主要由机械手臂和毛刷等零件组成。使用毛刷，有效地减少了对烟叶的损伤程度，提高烟叶的分拣质量和烟叶的完整度。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种基于机器视觉的烟叶分拣机，包括烟叶输送装置、分级装置和分拣装置，分级装置包括烟叶信息采集装置和通过处理信息采集装置采集的烟叶信息并做出分级处理的信息处理器，分拣装置包括控制器和分拣机构，信息采集装置、信息处理器、控制器和分拣机构通过支架安装在烟叶输送装置上方并沿其烟叶输送方向依次分布，信息采集装置采集烟叶信息经信息处理器处理后通过控制器控制分拣机构，所述的分拣机构包括复数个沿烟叶输送方向依次分布的电机、曲柄摇杆机构和机械手，电机由控制器控制并通过曲柄摇杆机构带动机械手工作。
所述的烟叶输送装置包括电动机、传送辊和传送带，电动机通过传送辊驱动环绕传送辊构成闭环回路的传送带。
所述的信息采集装置包括摄像装置和数据线，摄像装置拍摄图像通过数据线传送给信息处理器。
所述的控制器采用单片机控制装置。
所述的机械手包括机械手臂，机械手臂一端通过圆柱销固定在曲柄摇杆机构上，另一端上设置有毛刷。
所述的传送带下方设置有复数个用于承接机械手分拣出来的烟叶的集料箱。
本发明的有益效果是：本发明可以有效地解决烟叶分级的困难，精确地判别出烟叶的等级，降低人眼判别烟叶时出现的误差；同时可以自动地将烟叶划拨到所属等级的集料箱中，从而降低工人的劳动强度，提高工作效率，同时机械手主要由机械手臂和毛刷等零件组成。使用毛刷，有效地减少了对烟叶的损伤程度，提高烟叶的分拣质量和烟叶的完整度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中机械手的安装示意图。
图3为本发明的工作流程图。
图示标记： 1、烟叶输送装置；2、烟叶；3、机架；4、信息采集装置；5、信息处理器；6、控制器；7、电机；8、曲柄摇杆机构、9、机械手；901、圆柱销；902、机械手臂；903、毛刷；10、集料箱。 
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种基于机器视觉的烟叶分拣机，包括烟叶输送装置1、分级装置和分拣装置，分级装置包括烟叶信息采集装置4和通过处理信息采集装置4采集的烟叶信息并做出分级处理的信息处理器5，分拣装置包括控制器6和分拣机构，信息采集装置4、信息处理器5、控制器6和分拣机构通过支架3安装在烟叶输送装置1上方并沿其烟叶输送方向依次分布，信息采集装置4采集烟叶信息经信息处理器5处理后通过控制器6控制分拣机构，所述的分拣机构包括复数个沿烟叶输送方向依次分布的电机7、曲柄摇杆机构8和机械手9，电机7由控制器6控制并通过曲柄摇杆机构8带动机械手9工作。
所述的烟叶输送装置1包括电动机、传送辊和传送带，电动机通过传送辊驱动环绕传送辊构成闭环回路的传送带。
所述的信息采集装置4包括摄像装置和数据线，摄像装置拍摄图像通过数据线传送给信息处理器5。
所述的控制器6采用单片机控制装置。
所述的机械手9包括机械手臂902，机械手臂902一端通过圆柱销901固定在曲柄摇杆机构上，另一端上设置有毛刷903。
所述的传送带下方设置有复数个用于承接机械手9分拣出来的烟叶的集料箱10。
工作时，烟叶成一列并按照一定的距离铺放在传送带上向前传送。当到达分级装置时，信息采集装置采用CMOS摄像机，通过CMOS摄像机对烟叶进行拍摄、图像采集，然后通过数据线传送给信息处理器，信息处理器采用计算机，通过计算机图像处理软件VC6.0对采集到的烟叶图像进行预处理，并对烟叶特征进行进一步地提取和分析，确定烟叶所属的等级。然后计算机向单片机控制系统发出分级信号，单片机接收到计算机的分级信号后，经过分析将其转化为相应的控制信号，然后控制相应烟叶等级状态下的电机运转，从而带动分拣装置中的曲柄摇杆机构运动。机械手通过圆柱销固定在摇杆上，跟随摇杆进行摆动，将烟叶扫到特定的集料箱中，完成烟叶的自动分级。
采用该类型分拣机，可以有效地解决烟叶分级的困难，精确地判别出烟叶的等级，降低人眼判别烟叶时出现的误差；同时可以自动地将烟叶划拨到所属等级的集料箱中，从而降低工人的劳动强度，提高工作效率。其中分拣装置的曲柄摇杆机构和机械手安装示意图如图3所示，机械手主要由机械手臂和毛刷等零件组成。使用毛刷，有效地减少了对烟叶的损伤程度，提高烟叶的分拣质量和烟叶的完整度。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：包括烟叶输送装置（1）、分级装置和分拣装置，分级装置包括烟叶信息采集装置（4）和通过处理信息采集装置（4）采集的烟叶信息并做出分级处理的信息处理器（5），分拣装置包括控制器（6）和分拣机构，信息采集装置（4）、信息处理器（5）、控制器（6）和分拣机构通过支架（3）安装在烟叶输送装置（1）上方并沿其烟叶输送方向依次分布，信息采集装置（4）采集烟叶信息经信息处理器（5）处理后通过控制器（6）控制分拣机构，所述的分拣机构包括复数个沿烟叶输送方向依次分布的电机（7）、曲柄摇杆机构（8）和机械手（9），电机（7）由控制器（6）控制并通过曲柄摇杆机构（8）带动机械手（9）工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：所述的烟叶输送装置（1）包括电动机、传送辊和传送带，电动机通过传送辊驱动环绕传送辊构成闭环回路的传送带。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：所述的信息采集装置（4）包括摄像装置和数据线，摄像装置拍摄图像通过数据线传送给信息处理器（5）。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：所述的控制器（6）采用单片机控制装置。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：所述的机械手（9）包括机械手臂（902），机械手臂（902）一端通过圆柱销（901）固定在曲柄摇杆机构上，另一端上设置有毛刷（903）。
6.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的烟叶分拣机，其特征在于：所述的传送带下方设置有复数个用于承接机械手（9）分拣出来的烟叶的集料箱（10）。
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