CN214211379U - 一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，涉及农业机械技术领域，包括供料机构、升运输送器机构、气吸滚筒单粒化机构、葡萄干分级成像分析机构、单粒输送分级机构、收集机构。供料机构通过升运输送器机构与气吸滚筒单粒化机构相连，物料被气吸滚筒单粒化机构吸附；葡萄干分级成像分析机构安装在气吸滚筒单粒化机构上，并拍摄物料图像进行分级；单粒输送分级机构安装在气吸滚筒单粒化机构正下方，并且单粒输送分级机构上设置有多个电磁气阀，电磁气阀与气泵连接；同时葡萄干分级成像分析机构与电磁气阀连接；收集机构与单粒输送分级机构相连。本装置实现了葡萄干的自动分选，分选效率高，成本低。

Description

一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，更具体的说是涉及一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置。

背景技术

葡萄干又名草龙珠、蒲桃，是葡萄风干、阴干后的产品，主产于新疆、甘肃、陕西、河北、山东等地区，是一种深受人们喜爱的食物，也是我国新疆地区主要经济支柱产业之一，对当地的经济发展有着至关重要的作用。

葡萄干在加工过程中需要进行分级拣选，然而目前用于葡萄干的分级选果装置大都依靠人工进行，存在分选效率低、成本高、分选不精细等情况。严重制约了新疆地区葡萄干产业的规模化发展。所以亟需一种新型的葡萄干的自动分级装置解决上述问题。本实用新型根据葡萄干等级分选要求，设计了一种可用于对葡萄干进行自动分选装置，利用摄像头采集输送带中的葡萄干图像，通过机器视觉方法对葡萄干颜色、大小、褐变和不完整粒进行实时检测和分级，控制电磁气阀将不同等级的葡萄干吹入相应的收集仓内，实现葡萄干的自动分选。该装置亦可用于其他类似产品的自动分级作业。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，以解决背景技术中提出的问题，实现葡萄干的自动分选，提高分选效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，包括供料机构、升运输送器机构、气吸滚筒单粒化机构、葡萄干分级成像分析机构、单粒输送分级机构、收集机构；

所述供料机构通过所述升运输送器机构与所述气吸滚筒单粒化机构相连，物料被所述气吸滚筒单粒化机构吸附；所述葡萄干分级成像分析机构安装在所述气吸滚筒单粒化机构上，并拍摄所述物料图像进行分级；所述单粒输送分级机构安装在所述气吸滚筒单粒化机构正下方，并且所述单粒输送分级机构上设置有多个电磁气阀，所述电磁气阀与气泵连接；同时所述葡萄干分级成像分析机构与所述电磁气阀连接；所述收集机构与所述单粒输送分级机构相连。

优选的，所述供料机构包括：供料斗、供料传送带、供料电机、供料支架；所述供料斗位于所述供料传送带的底部，所述供料斗的底部与所述供料传送带的底部连接；所述供料传送带固定于所述供料支架上，所述供料电机位于所述供料传送带底部；

优选的，所述升运输送器机构包括：传送带挡板、物料挡板、供料链传动组合；所述物料挡板和所述传送带挡板均固定在所述供料传送带上，所述供料链传动组合固定在所述供料支架的底部，所述供料电机通过所述供料链传动组合将动力传动给所述供料传送带的主动轮，主动轮带动所述供料传送带完成葡萄干的输送；

优选的，所述气吸滚筒单粒化机构包括：滚筒、伺服电机、小孔、滚筒支架、气泵；所述滚筒固定在所述滚筒支架上，所述伺服电机位于所述滚筒内，所述滚筒在所述伺服电机的带动下匀速转动，所述气泵位于所述滚筒正下方，与所述滚筒通过管道相连，当葡萄干通过所述供料传送带的运输接近所述滚筒时，在所述气泵的作用下，葡萄干吸附在所述滚筒表面的所述小孔上匀速转动；

优选的，所述葡萄干分级成像分析机构包括：图像采集部分和图像处理模块；所述图像采集部分包括：摄像机支架、照明灯带、摄像机；所述摄像机和所述照明灯带均固定在所述摄像机支架上，所述照明灯带为拍照提供充足的光源，当吸附有葡萄干的所述滚筒匀速转动到最上方时，所述摄像机开始采集图像；所述图像处理模块和所述图像采集部分相连，所述图像处理模块内置有机器视觉算法，当图像采集完后，所述摄像机将拍摄的图像信息传送至检测图像处理软件中，由所述检测图像处理软件仿真计算葡萄干的颜色、大小、褐变和不完整程度，对照标准数据，判断出葡萄干的品质等级数据；

优选的，所述单粒输送分级机构包括：逐粒输送带电机、逐粒输送带、电磁气阀、逐粒输送带支架；图像采集完后，所述滚筒接着转动，随后在重力的作用下将葡萄干稳定的落在所述逐粒输送带上，所述逐粒输送带电机与所述逐粒输送带相连，所述逐粒输送带固定在所述逐粒输送带支架上，每条所述逐粒输送带上有四个所述电磁气阀，每个所述电磁气阀均与所述气泵相连，提供稳定气源，每个电磁气阀对应不同的葡萄干分级收集装置，并依据所述葡萄干分级成像分析机构确定的级别启动或关闭；

优选的，所述收集机构包括：物料收集仓；所述物料收集仓位于所述逐粒输送带下方，与所述逐粒输送带相连，收集下落的不同级别葡萄干颗粒。

优选的，所述小孔根据葡萄干的外形大小设定其孔径和孔的结构。

优选的，所述逐粒输送带的数量根据所述小孔的数量确定。

通过采用上述方案，具有以下有益效果：采用多条逐粒输送带并行设计，可以实现机构化控制和组装，灵活调整逐粒输送带的数量。

优选的，所述图像处理模块用于实现葡萄干颜色、褐变、大小和缺陷的判别分级。

通过采用上述方案，具有以下有益效果：采用摄像机获取葡萄干图像，使用机器视觉方法，对葡萄干进行颜色、褐变、大小和缺陷的判别分级，改变了以往大都依靠人工进行分选导致分选效率低的问题。

经由上述的技术方案可知，本实用新型公开提供了一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：利用摄像机进获取葡萄干图像，使用机器视觉方法，对葡萄干进行颜色、褐变、大小和缺陷的判别分级，实现了葡萄干的自动分选，分选效率高、成本低、分选精细。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的主体结构示意图；

图2附图为本实用新型的主体结构侧视图；

图3附图为本实用新型的主体结构俯视图。

其中，1为供料斗、2为供料传送带、3为传送带挡板、4为物料挡板、5为供料链传动组合、6为供料电机、7为供料支架、8为滚筒、9为摄像机支架、10为照明灯带、11为摄像机、12为气泵、13为逐粒输送带电机、14为逐粒输送带、15为电磁气阀、16为逐粒输送带支架、17为物料收集仓、18为伺服电机、19为小孔、20为滚筒支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，如图1所示，包括供料机构、升运输送器机构、气吸滚筒单粒化机构、葡萄干分级成像分析机构、单粒输送分级机构、收集机构；

供料机构通过升运输送器机构与气吸滚筒单粒化机构相连，物料被气吸滚筒单粒化机构吸附；葡萄干分级成像分析机构安装在气吸滚筒单粒化机构上，并拍摄物料图像进行分级；单粒输送分级机构安装在气吸滚筒单粒化机构正下方，并且单粒输送分级机构上设置有多个电磁气阀，电磁气阀与气泵连接；同时葡萄干分级成像分析机构与电磁气阀连接；收集机构与单粒输送分级机构相连。

进一步的，供料机构包括：供料斗1、供料传送带2、供料电机6、供料支架7；供料斗1位于供料传送带2的底部，供料斗1的底部与供料传送带2的底部连接；供料传送带2固定于供料支架7上，供料电机6位于供料传送带2底部；

升运输送器机构包括：传送带挡板3、物料挡板4、供料链传动组合5；物料挡板4和传送带挡板3均固定在供料传送带2上，供料链传动组合5固定在供料支架7的底部，供料电机6通过供料链传动组合5将动力传动给供料传送带2的主动轮，进而完成葡萄干的输送；

气吸滚筒单粒化机构包括：滚筒8、伺服电机18、小孔19、滚筒支架20、气泵12；滚筒8固定在滚筒支架20上，伺服电机18位于滚筒8内，滚筒8在伺服电机18的带动下匀速转动，气泵12位于滚筒8正下方，与滚筒8通过管道相连，当葡萄干通过供料传送带2的运输接近滚筒8时，在气泵12的作用下，葡萄干吸附在滚筒8表面的小孔19上匀速转动；

葡萄干分级成像分析机构包括：图像采集部分和图像处理模块；图像采集部分包括：摄像机支架9、照明灯带10、摄像机11；摄像机11和照明灯带10均固定在摄像机支架9上，照明灯带10为拍照提供充足的光源，当吸附有葡萄干的滚筒8匀速转动到最上方时，摄像机11开始采集图像；图像处理模块和图像采集部分相连，图像处理模块内置图像识别固件，当图像采集完后，摄像机11将拍摄的图像信息传送至检测图像处理软件中，由检测图像处理软件仿真计算葡萄干的颜色、大小、褐变和不完整程度，对照标准数据，判断出葡萄干的品质等级数据；

单粒输送分级机构包括：逐粒输送带电机13、逐粒输送带14、电磁气阀15、逐粒输送带支架16；逐粒输送带电机13与逐粒输送带14相连，逐粒输送带14固定在逐粒输送带支架16上，图像采集完后，滚筒8接着转动，随后在重力的作用下将葡萄干稳定的落在逐粒输送带14上，每条逐粒输送带14上有四个电磁气阀15，每个电磁气阀15均与气泵12相连，提供稳定气源，每个电磁气阀对应不同的葡萄干分级收集装置，并依据葡萄干分级成像分析机构确定的级别启动或关闭；

收集机构包括：物料收集仓17；物料收集仓17位于逐粒输送带14下方，与逐粒输送带14相连，收集下落的不同级别葡萄干颗粒。

进一步的，小孔19根据葡萄干的外形大小设定其孔径和孔的结构。

进一步的，逐粒输送带14的数量根据小孔19的数量确定。

进一步的，供料电机6、气泵12、逐粒输送带电机13的功率根据葡萄干的重量和作业效率进行调节。

工作时，葡萄干进入供料斗1，在供料传送带2的传送下接近滚筒8，在气泵12的作用下将葡萄干吸附在滚筒8表面上的小孔18上，随后匀速转动，摄像机11采集完图像后，葡萄落在逐粒输送带14上，在电磁气阀15的作用下，将葡萄干筛选到物料收集仓17内，共有四个物料收集仓17，每一个收集仓对应一个葡萄干等级，由此便实现了葡萄干的自动分选。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，包括供料机构、升运输送器机构、气吸滚筒单粒化机构、葡萄干分级成像分析机构、单粒输送分级机构、收集机构；

所述供料机构通过所述升运输送器机构与所述气吸滚筒单粒化机构相连，物料被所述气吸滚筒单粒化机构吸附；所述葡萄干分级成像分析机构安装在所述气吸滚筒单粒化机构上，并拍摄所述物料图像进行分级；所述单粒输送分级机构安装在所述气吸滚筒单粒化机构正下方，并且所述单粒输送分级机构上设置有多个电磁气阀，所述电磁气阀与气泵连接；同时所述葡萄干分级成像分析机构与所述电磁气阀连接；所述收集机构与所述单粒输送分级机构相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述供料机构包括：供料斗(1)、供料传送带(2)、供料电机(6)、供料支架(7)；所述供料斗(1)位于所述供料传送带(2)的底部，所述供料斗(1)的底部与所述供料传送带(2)的底部连接；所述供料传送带(2)固定于所述供料支架(7)上，所述供料电机(6)位于所述供料传送带(2)底部。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述升运输送器机构包括：传送带挡板(3)、物料挡板(4)、供料链传动组合(5)；所述物料挡板(4)和所述传送带挡板(3)均固定在所述供料传送带(2)上，所述供料链传动组合(5)固定在所述供料支架(7)的底部，所述供料电机(6)通过所述供料链传动组合(5)将动力传动给所述供料传送带(2)。

4.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述气吸滚筒单粒化机构包括：滚筒(8)、伺服电机(18)、小孔(19)、滚筒支架(20)、气泵(12)；所述滚筒(8)固定在所述滚筒支架(20)上，所述伺服电机(18)位于所述滚筒(8)内，所述滚筒(8)在所述伺服电机(18)的带动下匀速转动，所述气泵(12)位于所述滚筒(8)正下方，与所述滚筒(8)通过管道相连，所述物料吸附在所述滚筒(8)表面的所述小孔(19)上匀速转动。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述葡萄干分级成像分析机构包括：图像采集部分和图像处理模块；所述图像采集部分包括：摄像机支架(9)、照明灯带(10)、摄像机(11)；所述摄像机(11)和所述照明灯带(10)均固定在所述摄像机支架(9)上；所述图像处理模块的输入端口和所述摄像机(11)相连，所述图像处理模块内置图像识别固件。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述单粒输送分级机构包括：逐粒输送带电机(13)、逐粒输送带(14)、电磁气阀(15)、逐粒输送带支架(16)；所述逐粒输送带电机(13)与所述逐粒输送带(14)相连，所述逐粒输送带(14)固定在所述逐粒输送带支架(16)上，每条所述逐粒输送带(14)上有四个所述电磁气阀(15)，每个所述电磁气阀(15)均与所述气泵(12)相连，每个电磁气阀(15)对应不同的所述收集机构，并依据所述葡萄干分级成像分析机构确定的级别启动或关闭。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述收集机构包括：物料收集仓(17)；所述物料收集仓(17)位于所述逐粒输送带(14)下方，与所述逐粒输送带(14)相连。

8.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述小孔(19)根据葡萄干的外形大小设定其孔径和孔的结构。

9.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的葡萄干自动分级装置，其特征在于，所述逐粒输送带(14)的数量根据所述小孔(19)的数量确定。

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