專利名稱：基于圖像視覺識別的羅漢果分選機的制作方法
技術領域：
基于圖像視覺識別的羅漢果分選機
技術領域：
:本實用新型涉及果品分類機，具體為ー種基于圖像視覺識別的羅漢果分分選機，對羅漢果等級和是否壞果進行識別和分選。
(ニ)背景技術:廣西著名特產羅漢果是葫蘆科羅漢果屬植物的成熟果實，產量大，資源豐富，主產于廣西永福、臨桂和龍勝等縣，是我國傳統(tǒng)出口商品之一，在港澳地區(qū)、東南亞和歐美國家久負盛名，頗受歡迎。羅漢果在廣西民間的藥用歷史已有300多年，羅漢果為衛(wèi)生部首批公布的藥食兩用名貴中藥材，具有很高的藥用價值，對人們的身體具有很好的功效，很多人意識到羅漢果的好處而紛紛購買，毎年羅漢果的銷量都非常大。目前，主要的羅漢果交易方式是依照大小等級交易，主要分為特大果、大果、中果、小果、外果五個等級，不同等級的羅漢果價格會不一樣。此時市場上急需ー種能夠快速的將羅漢果進行分類的機器。為了能夠實現將羅漢果快速分類，提高羅漢果的生產效率，羅漢果分類機應運而生。目前的羅漢果分類方法主要是利用測果盤或者直接人工識別進行分類，完全由機器進行自動分類的幾乎沒有。該類方法對人的經驗依賴非常大，最主要的缺點就是效率低，所用的勞動カ大，無法適應現在市場的需要，有時還會產生誤判而放錯等。
(三)實用新型內容:針對現在市場上對羅漢果分類機的需求，本實用新型目的在于提出ー種能夠自動識別羅漢果大小并進行分類的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機。能夠實現上述目的的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，包括由給料機構、運輸機構、識別機構和分類機構構成的單臺機，所不同的是所述運輸機構為水平輸送羅漢果的傳送帶，所述給料機構設于傳送帶的輸入端，所述識別機構設于傳送帶輸送路徑上，所述分類機構設于傳送帶輸出端與識別機構之間的傳送帶輸送路徑上。所述分類機構包括設于傳送帶上方由分類電機帶動正向、反向轉動將羅漢果從傳送帶兩側推出的分類板；所述識別機構包括對傳送帶上羅漢果進行拍照而獲得圖像信號的攝像頭和接收并對圖像信號進行分析處理并控制分類電機動作的控制器，所述控制器包括中央處理器、I/o輸入輸出模塊、圖像采集A/D模塊和接近開關，所述接近開關對應于分類板設置；所述傳送帶輸出端、對應于分類板的傳送帶兩側為不同類型羅漢果的分選出ロ。所述分類機構于ー處設置，對應的分選出口為三處，三處分選出口將羅漢果分成大果、中果、小果三種類型，各分選出口處設置分類導槽。如要擴大分選類型，則所述分類機構于前、后兩處設置，對應的分選出口為五處，五處分選出口將羅漢果分成特大果、大果、中果、小果、外果五種類型，各分選出口處設置分類導槽。[0010]為防止羅漢果在傳輸過程中跌落，對應于各分選出口設置沒有羅漢果推出時自動關閉的分類門，所述分類門通過扭簧安裝于門柱上。當分類板撥動羅漢果所產生的推力將門打開吋，羅漢果從該門推出進入分類導槽，羅漢果被推出至分類導槽后，扭簧將門自動關閉。所述識別機構與給料機構之間的傳送帶兩側設有根據羅漢果大小調節(jié)寬度的擋板，所述擋板上安裝有啟動攝像頭和控制器的光電開關。還設有檢測分類板轉至水平時停止分類電機轉動的霍爾開關，分類板每轉動180度后，接近霍爾開關后，將產生ー個信號觸發(fā)控制器停止電機轉動，并對相應出口的羅漢果個數進行計數。為進ー步提高分選效率，可將所述單臺機并聯(lián)成多臺機使用，并設置多條收集不同類型羅漢果的輸送槽，同類型輸送槽的位置對應于各單臺機的同類型分選出口的分類導槽。本實用新型的優(yōu)點在于:1、本實用新型能夠獨立完成分類工作，不需人們的干預，大大減輕了人們的勞動力。2、本實用新型采用圖像識別技術對羅漢果進行等級識別和是否壞果識別，準確度高，識別速度快。3、本實用新型不但可以單臺機工作而且可以多臺機一起工作，大大提高了工作效率。4、本實用新型配備有獨立電源，即使停電后機器還可以繼續(xù)工作幾小吋，避免了停電后工作無法進行的缺點，這也會提高羅漢果分類的效率。5、本實用新型具有占地面積小，分類準確，能夠識別大小等級和是否壞果，減輕勞動力，工作效率高的特點。


:圖1為本實用新型一種實施方式的結構示意圖。圖2為圖1實施方式的俯視圖。圖3為圖1實施方式的側視圖。圖號標識:1、機架；2、傳送帶；3、分類電機；4、分類板；5、接近開關；6、分選出ロ ；
7、分類門；8、擋板；9、光電開關；10、霍爾開關；11、漏斗；12、電源箱；13、識別機構；14、傳送帶電機。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型的技術方案做進ー步說明:本實用新型基于圖像視覺識別的羅漢果分選機包括由給料機構、運輸機構、識別機構13和分類機構構成的單臺機,所述運輸機構(由傳送帶電機14驅動的傳送帶2)設于角鋼做成的機架I上，機架I下方設置電源箱12 (電源箱12內部分成兩部分，一部分安裝控制電機的電路板，一部分安裝獨立電源)，所述給料機構(漏斗11)設于傳送帶2右邊輸入端，所述識別機構13設于傳送帶2中間的傳送路徑上方，所述分類機構于傳送帶2左邊輸出端與識別機構13之間前、后設于傳送帶2的傳送路徑上方，如圖1所示。所述分類機構包括分類電機3和分類板4，所述分類電機3由橫跨于傳送帶2兩側的支撐板2安裝于傳送帶2上方，所述分類板4通過聯(lián)軸器安裝在分類電機3的水平轉軸上，通過分類電機3帶動分類板4正向、反向旋轉將羅漢果推出傳送帶2兩側而進行分類；前、后位的分類板4兩側和傳送帶2左邊輸出端共五處為羅漢果分選出ロ 6，可分別對應于特大果、大果、中果、小果、外果五種情況分類，各分選出口 6處接分類導槽；前、后位的分類板4兩側的四個分選出ロ 6設置分類門7，所述分類門7通過扭簧安裝于門柱上，門柱豎立于機架I上，分類門7可以繞門柱進行旋轉，在沒有羅漢果推出時分類門7是常閉的，羅漢果從分類門7被推出去時，分類門7被打開，之后分類門7會自動關上，避免其他等級的羅漢果從此ロ出去；所述分類電機3旁安裝霍爾開關10，霍爾開關10安裝高度與分類板4等高，霍爾開關10用于控制分類板4每旋轉至水平后停止，如圖1、圖2、圖3所示。所述識別機構13的主體是ー個門框式的識別箱體，識別箱體橫跨在傳送帶2的兩側并安裝于機架I上，所述識別箱體內在垂直方向和水平方向分別安裝有攝像頭，所述攝像頭對通過的羅漢果進行拍照，并將獲得的圖像信息傳送給控制器，控制器對圖像信息進行分析和處理，并控制分類電機3動作而對羅漢果進行分選；所述控制器包括中央處理器、I/O輸入輸出模塊、圖像采集A/D模塊和接近開關5，所述接近開關5對應于分類板4，如圖1、圖2所示。所述識別箱體的控制器還包括圖像識別模塊、顯示模塊、輸入鍵盤及聲光報警模塊，顯示模塊可以顯示不同尺寸的羅漢果的的數量，輸入鍵盤用于設置不同出口的羅漢果等級的直徑和長度參數，分選個數等。所述漏斗11與識別箱體之間的傳送帶2兩側設有擋板8，所述擋板8寬度可調，即可根據具體羅漢果大小調節(jié)相對傳送帶2的寬度，所述擋板8上安裝有光電開關9，用于提醒識別機構13做好識別和提醒分類機構做好分類準備，如圖1、圖2所示。本實用新型不但可以單臺機使用，還可以多臺機并排聯(lián)用，各單臺機的同類型分選出口 6的分類導槽用同類型的輸送槽連接在一起，從而使相同等級的羅漢果最終匯在一塊進入包裝區(qū)域。本實用新型的工作過程:1、啟動電源，通過輸入鍵盤設置不同出口的羅漢果分選時的直徑和長度參數，分選個數等。2、按下運行開關后，傳送帶電機14驅動傳送帶2，傳送帶2運行，將羅漢果源源不斷輸送通過識別機構和分類機構。當羅漢果通過攝像頭時，攝像頭從兩個相互垂直的方向對羅漢果進行拍照，然后分別對羅漢果的兩幅圖片中的羅漢果進行邊緣提取，得到羅漢果的外形輪廓曲線。建立一個直角坐標，將羅漢果的輪廓曲線放置到直角坐標系中，計算輪廓上各點的坐標值，利用羅漢果外形近似対稱的特點，計算出羅漢果外形輪廓的幾何中心位置，然后在幾何中心點上建立兩個相互垂直的直線I和d，兩條直線以羅漢果外形輪廓為端點，以羅漢果輪廓幾何中心為軸心旋轉一周，旋轉過程中分別計算出I的最大值和d的最小值，即可測量出羅漢果的直徑和長度。這里假設兩個攝像頭所拍攝的圖片所測量出來的直徑分別為dl和d2，長度分別為11和12，然后根據D= (dl+d2)/2，L=(ll+12)/2計算出羅漢果的直徑D和長度し3、當接近開關5檢測到羅漢果時，分類電機3按照圖像識別后的分類情況帶動分類板4正向或反向轉動，將羅漢果從不同的分類門推出，從而對羅漢果進行分類，同類型的羅漢果最后匯集。當某一尺寸等級的分選個數達到設定的分選個數時，停機并發(fā)出聲光報警，提示操作人員更換包裝箱。如果連續(xù)5秒檢測到沒有羅漢果進入分選傳送帶，則發(fā)出聲光報警，提示操作人員往斗倉中加入羅漢果。從而完成分類任務。分類結束后，操作人員可以從顯示面板上看到每種等級果的數量及分選總數信息。上述實施例，僅為對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進一歩詳細說明的具體個例，本實用新型并非限定于此。凡在本實用新型公開的范圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，包括由給料機構、運輸機構、識別機構和分類機構構成的單臺機，其特征在干:所述運輸機構為水平輸送羅漢果的傳送帶(2)，所述給料機構設于傳送帶(2)的輸入端，所述識別機構設于傳送帶(2)的輸送路徑上，所述分類機構設于傳送帶輸出端與識別機構之間的傳送帶輸送路徑上；所述分類機構包括設于傳送帶(2)上方由分類電機(3)帶動正向、反向轉動將羅漢果從傳送帶(2)兩側推出的分類板(4)，所述識別機構(13)包括對傳送帶(2)上羅漢果進行拍照而獲得圖像信號的攝像頭和接收并對圖像信號進行分析處理并控制分類電機(3)動作的控制器，所述控制器包括中央處理器、I/O輸入輸出模塊、圖像采集A/D模塊和接近開關(5)，所述接近開關(5)對應于分類板(4)設置；所述傳送帶輸出端、對應于分類板(4)的傳送帶兩側為不同類型羅漢果的分選出ロ(6)。
2.根據權利要求1所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在于:所述分類機構于ー處設置，對應的分選出ロ(6)為三處，三處分選出ロ(6)將羅漢果分成大果、中果、小果三種類型，各分選出ロ(6)處設置分類導槽。
3.根據權利要求1所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在于:所述分類機構于前、后兩處設置，對應的分選出ロ(6)為五處，五處分選出ロ(6)將羅漢果分成特大果、大果、中果、小果、外果五種類型，各分選出ロ(6)處設置分類導槽。
4.根據權利要求1 3中任意一項所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在于:對應于各分選出口(6)設置沒有羅漢果推出時自動關閉的分類門(7)，所述分類門(7)通過扭簧安裝于門柱上。
5.根據權利要求1 3中任意一項所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在于:所述識別機構與給料機構之間的傳送帶(2)兩側設有根據羅漢果大小調節(jié)寬度的擋板(8)，所述擋板(8)上安裝有啟動攝像頭和控制器的光電開關(9)。
6.根據權利要求1 3中任意一項所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在干:與各分類板(4)等高處設置檢測分類板(4)轉至水平時停止分類電機(3)轉動的霍爾開關(10)。
7.根據權利要求1 3中任意一項所述的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，其特征在于:所述單臺機并聯(lián)成多臺機并設置多條收集不同類型羅漢果的輸送槽，同類型輸送槽的位置對應于各單臺機的同類型分選出ロ(6)的分類導槽。
專利摘要本實用新型公開一種能夠自動識別羅漢果大小并進行分類的基于圖像視覺識別的羅漢果分選機，是在羅漢果輸送過程中設置識別機構和分類機構，所述識別機構采取圖像視覺識別技術，對羅漢果進行測量計算，并通過內部控制器進行分類，控制器操縱分類機構將羅漢果分類選出；所述圖像視覺識別和分類技術是通過兩個攝像頭從兩個相互垂直的方向對對羅漢果進行拍照，控制器將拍到的圖像進行處理后，測量出羅漢果的直徑和長度，并根據等級分類尺寸中設定的羅漢果直徑和長度尺寸值與測量得到的直徑和長度值進行比較，從而判別羅漢果的分類等級。本實用新型采用圖像識別技術對羅漢果進行等級識別和是否壞果識別,準確度高,識別速度快，工作效率高。
文檔編號G01B11/00GK202943036SQ201220612588
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權日2012年11月19日
發(fā)明者張應紅, 孫安青, 吳明, 楊保國, 景暉, 曾文盛, 劉棟, 唐焱, 李鎰藍, 龔展斌, 莫高 申請人:桂林電子科技大學