[發明專利]一種基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置及其采集方法

無效

• 申請號: 201210010644.X
• 申請日: 2012-01-15
• 公開（公告）號: CN102692419A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 陶凱;殷勇;于慧春;閻佳飛
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01N21/892
• 分類號: G01N21/892
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種基于機器視覺的球形果蔬圖像采集方法，其特征在于：將待檢測的球形果蔬繞經過球心的豎直中心軸線做定軸線轉動，由位于球形果蔬水平一側的側向攝像頭采集球形果蔬轉動時的展開面圖像信息，在側向攝像頭采集完成后，球形果蔬停止轉動，由位于球形果蔬正上方的頂部攝像頭采集球形果蔬的頂部圖像信息，將球形果蔬繞球心做180°的上下翻轉，由頂部攝像頭采集球形果蔬的底部圖像信息，最后將側向攝像頭和頂部攝像頭所采集到的圖像信息傳送到圖像處理系統。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集方法，其特征在于：所述的采集方法中在繞待檢測的球形果蔬的外側周向上均布有N個標記，N大于等于3，采集圖像時，所述的N個標記隨待檢測的球形果蔬做同步轉動，由固定不動的光電傳感器檢測標記，當待測球形果蔬轉動、且光電傳感器前N次檢測到標記時，由側向攝像頭各采集一次圖像，當光電傳感器第N+1次檢測到標記時，球形果蔬停止轉動，側向攝像頭停止采集圖像，同時，由頂部攝像頭采集一次圖像信息，5秒后，將球形果蔬繞球心做180°的上下翻轉，由頂部攝像頭再采集一次圖像。

3.一種基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：該采集裝置包括用于驅動待檢測的球形果蔬繞經以過球心的豎直中心軸線做定軸線轉動的水平轉動載物平臺，該水平轉動載物平臺包括用于支撐放置球形果蔬的水平轉動托盤和驅動水平轉動托盤轉動的轉動驅動機構，采集裝置還包括使用時將放置在所述水平轉動托盤上的球形果蔬繞球心做180°的上下翻轉的翻轉機構，該翻轉機構包括位于水平轉動載物平臺一側的沿上下方向延伸的支撐架，在支撐架的一側裝配有夾持結構，該夾持結構包括沿上下方向可調的裝配在支撐架上的夾持座，在夾持座上轉動裝配有使用時用于夾持球形果蔬的可開合的兩個沿水平方向延伸的夾持臂，采集裝置還包括使用時位于水平轉動載物平臺水平一側、且正對球形果蔬的球心的用于在球形果蔬轉動時采集球形果蔬的展開面圖像信息的側向攝像頭和位于水平轉動載物平臺上方、且正對球形果蔬的球心的用于采集球形果蔬的頂部和底部圖像信息的頂部攝像頭，所述側向攝像頭和頂部攝像頭的信號輸出端連接有圖像處理系統，所述的采集裝置還包括用于控制水平轉動載物平臺和翻轉機構工作時機及控制側向攝像頭和頂部攝像頭拍照采集圖像時機的控制系統。

4.根據權利要求3所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的采集裝置還包括設置在頂部攝像頭和側向攝像頭附近的用于對待檢測的球形果蔬進行照射的光源。

5.根據權利要求4所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的采集裝置還包括封閉的暗箱，所述的水平轉動載物平臺和翻轉機構對應的安裝在所述的暗箱中，所述的側向攝像頭和頂部攝像頭分別設置在所述暗箱的側箱壁和頂部箱壁上，所述的光源設在暗箱中。

6.根據權利要求5所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的暗箱的內側面上涂覆有用于減少因反光對側向或頂部攝像頭的圖像采集影響的黑色亞光漆層。

7.根據權利要求3至6中任意一項所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的水平轉動托盤上繞轉動中心的外側周向上均布有N個標記，N大于等于3，所述的采集裝置還包括用于檢測水平轉動托盤上的標記的光電傳感器，所述的光電傳感器的信號輸出端與控制系統相連通。

8.根據權利要求3至6中任意一項所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的水平轉動托盤的朝向頂部攝像頭的側面上涂覆有用于減少因反光對側向或頂部攝像頭的圖像采集影響的黑色亞光漆層。

9.根據權利要求3至6中任意一項所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的水平轉動托盤為圓盤，該圓盤的圓心位置處設置有用于放置待檢測的球形果蔬、并防止球形果蔬在轉動時出現滾動的凹坑。

10.根據權利要求3至6中任意一項所述的基于機器視覺的球形果蔬圖像采集裝置，其特征在于：所述的水平轉動載物平臺固設在豎直方向上高度可調的安裝底座上，所述的安裝底座的下方布置有多個用于支撐安裝底座的水平滾輪。