[發明專利]基于圖像視覺識別的羅漢果分選方法及其分選機

無效

• 申請號: 201210468196.8
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN102921645A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 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（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00;B07C5/10;B07C5/36;B07C5/02;G01B11/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 廖世傳

（一）技術領域：

本發明涉及果品分類方法及其分類機，具體為一種基于圖像視覺識別的羅漢果分選識別方法及其分選機，對羅漢果等級和是否壞果進行識別和分選。

（二）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，是我國傳統出口商品之一，在港澳地區、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,每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。此時市場上急需一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，所用的勞動力大，無法適應現在市場的需要，有時還會產生誤判而放錯等。

（三）發明內容：

針對現在市場上對羅漢果分類機的需求，本發明目的在于提出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識別方法及其分選機。

能夠實現上述目的的基于圖像視覺識別的羅漢果分選識別方法，所不同的是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。

所述測量羅漢果直徑和長度的手段為：對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對稱的特點，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l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l的最大值和d的最小值，即可測量出羅漢果的直徑和長度。

所述分類機構采用由分類電機帶動分類板作正轉或反轉的方式，將選定類別的羅漢果從傳送路徑中推出，分類電機的動作受控于控制器。

建立在羅漢果分選識別方法基礎上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口。

所述分類機構于一處設置，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。

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時，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，將產生一個信號觸發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。