[發明專利]基于圖像處理的自動化超聲清洗機及其工作方法

有效

• 申請號: 201510543619.1
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105231468B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 楊云樓;朱昌平;陳秉巖;湯一彬;馮貝貝;胡青晨;龔潤航;韓慶邦;殷澄
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: A23N12/00
• 分類號: A23N12/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及一種超聲清洗機，尤其涉及一種基于圖像處理的自動化超聲清洗機及其工作方法。

背景技術

農藥能對防治病蟲害起到重要作用，對農作物的生產有一定幫助，同時，農藥往往殘留在農作物表面，這些農藥殘留對人的健康造成威脅。但根據現狀，農藥的使用還會持續很長一段時間。近年來隨著人們生活水平的提高，人們對環境、健康的要求越來越高。所以需要一方面研究新型對環境和人體無害的農藥，另一方面，對蔬果表面的農藥殘留進行清洗。去除農藥殘留的方法主要有：

1、微生物和酶法。利用細菌、真菌等對殘留農藥進行分解。無毒、無二次污染，是很有潛力的方法，但是目前沒有重大突破，僅僅停留在研究階段。

2、化學方法。例如光化學降解、化學氧化法等。較成功的是氧化處理，市面上已經有臭氧蔬果清洗機，但是臭氧的氣味難聞，且過多的臭氧對人體有害。另外，化學方法容易造成二次污染。

3、物理方法。存儲、洗滌法、超聲波法等都對農藥殘留的去除有一定效果。其中，存儲會影響蔬果的新鮮程度，導致部分蔬果質量下降。單獨水洗也能一定程度的去除農藥殘留，但去除程度是不夠的。若用洗滌劑進行清洗能達到較好的效果，但是洗滌劑本身是化學物質，殘留的洗滌劑對人體有害，且含有洗滌劑的污水污染環境。超聲法是物理方法，清洗效果較好，且不會造成二次污染。

因此，研制出一套高效、節能、節水的蔬果農藥殘留清洗機對于保護人體健康、節約利用水資源、節約能量具有重要的現實意義。雖然已有利用超聲對蔬果的農藥殘留進行降解的清洗機問世。但大都只是簡單的用超聲波對水中的蔬果進行作用，清洗參數固定、使用者決定機器工作時間。而農藥殘留是無色無味的，清洗機使用者也無法識別農藥殘留清洗的程度，所以往往使用過多的水和電資源來進行農藥殘留的清洗，清洗效果也不是最理想的。存在著不能對蔬果進行具有針對性的超聲清洗而造成的農藥殘留清洗效果不夠好、資源浪費的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于圖像處理的自動化超聲清洗機及其工作方法，本發明根據自動檢測獲得的蔬果種類和重量信息，實現了對果蔬有針對性的清洗。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種自動化超聲清洗機，包括：圖像采集單元，用于采集果蔬圖像數據；稱重傳感單元，用于獲取放入清洗槽中的果蔬的重量數據；以及與所述圖像采集單元、稱重傳感單元相連的控制單元，所述控制單元適于根據果蔬圖像數據識別果蔬種類，并結合果蔬的重量數據對果蔬進行清洗。

進一步，所述自動化超聲清洗機還包括：超聲波清洗單元；所述超聲波清洗單元包括：由所述控制單元控制的多路信號發生器，位于清洗槽內的若干換能器；所述多路信號發生器的多路輸出端分別與相應驅動隔離電路、超聲功率放大電路以及匹配電路相連，所述匹配電路的輸出端與相應換能器的輸入端相連；各匹配電路的控制端分別與控制單元相連，以分別調節各換能器的輸出功率。

進一步，所述清洗槽呈圓筒形，該清洗槽的底部設有至少三個呈環形分布均勻的出水口，且各出水口按順時針或逆時針方向出水，即各出水口在出水時，在所述清洗槽內形成一漩渦；所述清洗槽上還設有防溢孔，該防溢孔通過回流管路將清洗槽內溢出的水引入至蓄水倉，各出水口的供水管路連接至該蓄水倉內，各供水管路上分別設有電磁閥，且各電磁閥均由控制單元控制；所述蓄水倉還設有由控制單元控制的電動壓縮泵，且該電動壓縮泵適于提高出水口噴水壓力；以及所述自動化超聲清洗機還包括：水位傳感器，該水位傳感器的輸出端與控制單元相連。

進一步，所述清洗槽底部中心位置還設有抽水口，所述抽水口內設有過濾網；當清洗槽內形成漩渦時，所述抽水口通過抽水泵從漩渦中心底部抽水，且將抽取的水回流至蓄水倉。

進一步，所述控制單元包括存儲模塊，所述存儲模塊適于預存果蔬清洗數據庫，所述果蔬清洗數據庫包括：各類水果在相應重量下的清洗參數，所述清洗參數即為調節超聲波清洗單元的清洗強度、清洗槽內水量、清洗時間、漩渦轉速。

又一方面，本發明還提供了一種自動化超聲清洗機的工作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，識別果蔬種類；步驟S2，獲取果蔬的重量數據；以及步驟S3，根據果蔬種類和重量，對果蔬進行清洗。

進一步，所述自動化超聲清洗機包括：圖像采集單元，用于采集果蔬圖像數據；稱重傳感單元，用于獲取放入清洗槽中的果蔬的重量數據；以及與所述圖像采集單元、稱重傳感單元相連的控制單元；所述控制單元適于根據果蔬圖像數據識別果蔬種類，并結合果蔬的重量數據對果蔬進行清洗。