CN107185859A - 一种基于图像处理的柑橘分拣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的柑橘分拣装置，包括滚杠式输送带，以及沿滚杠式输送带依次设置有清洗装置、风干装置a、打蜡装置、风干装置b，滚杠式输送带的另一端连接有排果装置入口，排果装置出口连接有单排输送带，单排输送带与排果装置出口连接的一端安装有高速相机，单排输送带的输出端安装有多个存放框，每个存放框旁边均安装有机械手，高速相机连接有图像辨别处理器，图像辨别处理器连接有控制装置，机械手与控制装置相连。解决现有技术中柑橘分拣主要依靠人工完成，不仅费时费力且分拣效果差、分拣效率低的问题。

Description

一种基于图像处理的柑橘分拣装置
技术领域
本发明属于水果分拣装置技术领域，具体涉及一种基于图像处理的柑橘分拣装置。
背景技术
目前，柑橘产量已非常高，柑橘销售一直以来都是不经过分拣和筛选，鱼龙混杂，致使柑橘价格一直在低位徘徊，随着人们社会生活水平的提高，人类对柑橘的品质要求也越来越高，柑橘筛选和分拣的工作也是越来越重要了。为了提高柑橘销售品质，增加橘农收入，将柑橘分级销售，人工筛选和分拣，需花费大量的劳动力和时间。
柑橘外部品质的主要分级指标是柑橘的果形、大小、色泽、表面光洁度等。同一批次等级内的柑橘其果形和大小、颜色要有一定的一致性。为了有效储存柑橘并保留水分，需要对柑橘进行打蜡处理；为了提高柑橘质量，需将柑橘分类封装，分级销售。在柑橘丰收季节，果农既要忙于采摘，又要对柑橘进行清洗、打蜡、分拣，既耗时耗力，又无法保证高效率、高质量地完成工作，以至于拖延了柑橘的最佳销售时间，也降低了柑橘的品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于图像处理的柑橘分拣装置，解决现有技术中柑橘分拣主要依靠人工完成，不仅费时费力且分拣效果差、分拣效率低的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种基于图像处理的柑橘分拣装置，包括滚杠式输送带，以及沿滚杠式输送带依次设置有清洗装置、风干装置a、打蜡装置、风干装置b，滚杠式输送带的另一端连接有排果装置入口，排果装置出口连接有单排输送带，单排输送带与排果装置出口连接的一端安装有高速相机，单排输送带的输出端安装有多个存放框，每个存放框旁边均安装有机械手，高速相机连接有图像辨别处理器，图像辨别处理器连接有控制装置，机械手与控制装置相连。
本发明的特点还在于，
滚杠式输送带包括多个滚杠，滚杠一端共同连接有第一传动带，滚杠另一端共同连接有第二传动带。
清洗装置包括分别设置在滚杠式输送带上方和下方的多个清洗喷嘴。
打蜡装置包括分别设置在滚杠式输送带上方和下方的多个果蜡喷嘴。
风干装置a和风干装置b均为设置在滚杠式输送带下方的吹风机，吹风机设置有多个出风口。
排果装置设置为漏斗状，其漏斗的大口端与滚杠式输送带连接，漏斗的小口端连接单排输送带。
出风口设置为条状出风口。
单排传输带设置为透明的传输带。
单排输送带与排果装置出口连接的一端安装有多个高速相机，多个高速相机分布在单排输送带的上方和下方。
本发明的有益效果是：本发明解决了柑橘从采摘后到销售前的所有处理工作，降低果农的劳动强度，有效提高分拣速度和质量，推进柑橘分级销售的产业化进程。本发明将图像处理和传统机械相结合，具有以下优势:1.不需要直接触碰柑橘，防止损伤；2.该装置可以完成水果品质好坏的辨别和体积大小的分类并可进行自动输送，实现了水果的自动化分拣和输送，大大提高水果罐头的生产效率降低了生产成本；3.分拣效率大幅度提高，降低成本、容易操作。
附图说明
图1是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置的结构示意图；
图2是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置的滚杠式输送带的结构示意图；
图3是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置的清洗喷嘴的分布示意图；
图4是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置出风口的分布示意图；
图5是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置的高速相机的一种布置方式图；
图6是本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置的排果装置的一种实施方案图。
图中，1.滚杠式输送带，2.清洗装置，3.风干装置a，4.打蜡装置，5.风干装置b，6.排果装置，7.高速相机，8.控制系统，9.单排输送带，10.存放框， 11.机械手，12.图像辨别处理器；
1-1.滚杠，1-2.第一传动带，1-3.第二传动带；
2-1.清洗喷嘴；
3-1.吹风机，3-2.出风口；
4-1.果蜡喷嘴；
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置，如图1所示，一种基于图像处理的柑橘分拣装置，包括滚杠式输送带1，以及沿滚杠式输送带1依次设置有清洗装置2、风干装置a3、打蜡装置4、风干装置b5，滚杠式输送带1 的另一端连接有排果装置6入口，排果装置6出口连接有单排输送带9，单排输送带9与排果装置6出口连接的一端安装有高速相机7，单排输送带9 的输出端安装有多个存放框10，每个存放框10旁边均安装有机械手11，高速相机7连接有图像辨别处理器12，图像辨别处理器12连接有控制装置8，机械手11与控制装置8相连。
如图2所示，滚杠式输送带1包括多个滚杠1-1，滚杠1-1一端共同连接有第一传动带1-2，滚杠1-1另一端共同连接有第二传动带1-3。
如图3所示，清洗装置2包括分别设置在滚杠式输送带1上方和下方的多个清洗喷嘴2-1。
打蜡装置4包括分别设置在滚杠式输送带1上方和下方的多个果蜡喷嘴 4-1。
如图4所示，风干装置a3和风干装置b5均为设置在滚杠式输送带1下方的吹风机3-1，吹风机3-1设置有多个出风口3-2。
排果装置6设置为漏斗状，其漏斗的大口端与滚杠式输送带1连接，漏斗的小口端连接单排输送带9。
出风口3-2设置为条状出风口。
单排传输带9设置为透明的传输带。
如图5所示，单排输送带9与排果装置6出口连接的一端安装有多个高速相机7，多个高速相机7分布在单排输送带9的上方和下方。
本发明的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，工作时，给清洗喷嘴2-1 通水，给果蜡喷嘴4-1通上果蜡，将需要的分拣的水果倒在滚杠式输送带1 上，经过清洗装置2清洗，然后继续在滚杠式输送带1上向前滚动，然后经过风干装置a3风干，然后继续在滚杠式输送带1上向前滚动，继而经打蜡装置4喷果蜡，然后继续在滚杠式输送带1上向前滚动，经过风干装置b5 风干，经过打蜡风干的水果继续在滚杠式输送带1上向前滚动，进入漏斗形的排果装置6呈单个水果的形式从排果装置6的出口进入单排输送带9，单排输送带9与排果装置6出口连接的一端安装的高速相机7采集水果图像，然后将图像信息依次反馈给图像辨别处理器12，图像辨别处理器12在控制装置8的控制下辨别水果，控制装置8发出信号控制机械手11伸到到辨别出来的水果的上方将水果夹起，放入对应的存放框10内。
本发明的一种基于图像处理的柑橘分拣装置能够自动进行柑橘的清洗、打蜡；通过高速相机7和图像辨别处理器12然后对柑橘表面质量、颜色、大小和形状进行检测判断，完成水果品质好坏的辨别和体积大小的分类，分类封装，分级销售。将这些曾依靠人工或半人工完成的工作实现全自动化，极大地提高了柑橘分拣的效率和质量。
工作人员只需要将采摘的柑橘倒在输送带上，启动系统，就会高效率地自动完成柑橘的清洗、打蜡、分级分类封装存放，等待销售。很大程度上解决了柑橘分拣劳动强度大、工作效率低、随意性大、客观性不强、不符合当前标准化要求的人工检测方法存在的各种问题。
柑橘进行果蜡处理后，表面均匀光亮，柑橘的表面蜡膜可有效的降低柑橘的呼吸强度和表面失水程度，可起到柑橘保鲜和延长柑橘腐烂周期等作用，可以大大提高柑橘的商业价值。
本发明一种基于图像处理的柑橘分拣装置在制作时，将滚杠1-1宽度为60cm，单个滚杠直径4cm，相邻两个滚杠1-1的中心距11cm，清洗喷嘴2-1 在滚杠式输送带1上下分别沿滚杠运行方向长度为1米，宽度为60cm布置，总共具有402个喷水口直径为1mm喷嘴，吹风机3-1整体宽度为60cm，长度为1米，条状出风口长度为50cm，宽度为2cm，间距为10cm，吹风温度为25℃～30℃；如图6所示，排果装置6设计为两级漏斗状，第一级漏斗的最宽处为60cm与滚杠式输送带1连接，柑橘进入这部分后，由于漏斗形状导向，使得柑橘必须进入到第一级漏斗相对较窄小端，该部分的宽度为30cm，然后，随着柑橘数量的增加，柑橘从第一级漏斗进入第二级漏斗，第二级漏斗的小口端的宽度为10cm，随着柑橘数量的增加，使柑橘进入单排输送带中进行排列输送，单排输送带的宽度是10cm，要求运行在排果装置上的柑橘所占排果机的面积不能超过三分之二，否则容易产生挤压，对柑橘造成二次损伤。柑橘在单排输送带上传输时，安装在单排输送带9周围的高速照相机对经过的柑橘进行全方位同时拍照，产生图像序列，然后把图像序列输入图像辨别处理器12，以及控制装置8进行图像处理工作，高速照相机放置位置对柑橘筛选的采样影响很大，本发明设计时在单排输送带9的上方总共有3部高速照相机，其中一部在传送带的正上方，其余2部放置位置与传送带成45°角，单排输送带9的下方总共有3部高速照相机，其中一部在传送带的正下方，其余2部放置位置与传送带成45°角，如图5所示，本发明在单排输送带9设置有均匀分布的多个凹陷，凹陷低于输送带表面2mm，柑橘进入单排输送带后就自动进入了凹陷处。

Claims (9)

1.一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，包括滚杠式输送带(1)，以及沿所述滚杠式输送带(1)依次设置有清洗装置(2)、风干装置a(3)、打蜡装置(4)、风干装置b(5)，所述滚杠式输送带(1)的另一端连接有排果装置(6)入口，所述排果装置(6)出口连接有单排输送带(9)，所述单排输送带(9)与排果装置(6)出口连接的一端安装有高速相机(7)，单排输送带(9)的输出端安装有多个存放框(10)，每个存放框(10)旁边均安装有机械手(11)，所述高速相机(7)连接有图像辨别处理器(12)，所述图像辨别处理器(12)连接有控制装置(8)，所述机械手(11)与控制装置(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述滚杠式输送带(1)包括多个滚杠(1-1)，所述滚杠(1-1)一端共同连接有第一传动带(1-2)，所述滚杠(1-1)另一端共同连接有第二传动带(1-3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述清洗装置(2)包括分别设置在滚杠式输送带(1)上方和下方的多个清洗喷嘴(2-1)。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述打蜡装置(4)包括分别设置在滚杠式输送带(1)上方和下方的多个果蜡喷嘴(4-1)。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述风干装置a(3)和风干装置b(5)均为设置在滚杠式输送带(1)下方的吹风机(3-1)，所述吹风机(3-1)设置有多个出风口(3-2)。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述排果装置(6)设置为漏斗状，其漏斗的大口端与滚杠式输送带(1)连接，所述漏斗的小口端连接单排输送带(9)。
7.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述出风口(3-2)设置为条状出风口。
8.根据权利要求7所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述单排传输带(9)设置为透明的传输带。
9.根据权利要求根据权利要求8所述的一种基于图像处理的柑橘分拣装置，其特征在于，所述单排输送带(9)与排果装置(6)出口连接的一端安装有多个高速相机(7)，多个所述高速相机(7)分布在单排输送带(9)的上方和下方。
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