[發明專利]一種基于機器視覺的天寶蜜柚外觀檢測分級裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010193621.1
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111359892A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王柄鈔;段慧華;王靖文;李家浩;李好;鄧博文
• 申請（專利權）人: 王柄鈔
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于機器視覺的天寶蜜柚外觀檢測分級裝置，包括檢測分級對象天寶蜜柚（2）；

其特征在于：

設置有傳送帶（1）、托盤（3）、光室（4）、燈罩（5）、光源（6）、工業相機（7）、光源調節器（8）、光電傳感器（9）、單片機控制器（10）、筆記本電腦（11）；

其位置連接關系是：

在光室（4）正下方設置有傳送帶（1），在傳送帶（1）的上方放置有托盤（3），托盤（3）內放置天寶蜜柚（2）；

在光室（4）頂部中央設置有燈罩（5）、光源（6）、工業相機（7）、光源調節器（8），燈罩（5）、光源（6）、工業相機（7）正對天寶蜜柚（2），工業相機（7）與托盤（3）上表面的距離為600mm，工業相機（7）與筆記本電腦（11）連接；

在光室（4）左側內壁設置有光電傳感器（9），光電傳感器（9）、單片機控制器（10）、筆記本電腦（11）依次連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的天寶蜜柚外觀檢測分級裝置，其特征在于：

所述筆記本電腦（11）的圖像處理軟件的工作流程：

a、獲取天寶蜜柚圖像（110）；

b、鄰域均值濾波降噪（120）；

c、自適應迭代選擇閾值法進行圖像分割（130）；

d、Sobel算子提取天寶蜜柚圖像邊界（140）；

e、將目標區域劃分成k個大小相等的區域（150）；

f、提取天寶蜜柚黃綠色樣本S（160）；

g、計算樣本S與k個區域的RG的均值和標準差（170）；

h、計算非邊界集合A中黃綠色區域占比P，并與閾值比較獲取對應蜜柚等級（180）；

i、將結果通過軟件可視化實時展示，并把結果保存至數據庫中（190）。

3.根據權利要求1-2所述裝置的一種基于機器視覺的天寶蜜柚外觀檢測分級方法，其特征在于：

①天寶蜜柚圖像的采集

將需要分級的天寶蜜柚放到托盤內，將托盤按照編號順序依次置于傳送帶上，運行電機讓天寶蜜柚在傳送帶上運行，當天寶蜜柚運行至光室左側的光電傳感器時觸發開關，單片機控制器接收光電傳感器的觸發信號，并發送給筆記本電腦，筆記本電腦控制工業相機拍照采集天寶蜜柚圖像；

②天寶蜜柚圖像的預處理

a、對天寶蜜柚圖像進行裁剪，盡可能地去掉所有的背景信息而保留全部的寶蜜柚圖像信息；

b、利用鄰域均值濾波算法去除天寶蜜柚圖像中的高斯噪聲和椒鹽噪聲；

c、利用自適應迭代選擇閾值法對天寶蜜柚圖像進行圖像分割；

d、利用Sobel算子提取天寶蜜柚圖像邊界，獲得非邊界圖像集合A；

③天寶蜜柚外觀檢測模型的建立

將圖像集合A劃分成k個大小相等的區域；

提取天寶蜜柚的黃綠色樣本值S；

計算樣本S的RG的均值、；

計算k個區域的RG的均值、；

④天寶蜜柚等級判定

ⅰ、計算當滿足條件的區域的面積，獲得黃綠色區域面積；

ⅱ、計算在非邊界集合A中黃綠色區域的占比P；

ⅲ、當P值小于等于0.3時判定該天寶蜜柚為特等，當P值大與0.3并小于等于0.5時判定該天寶蜜柚為一等，當P值大與0.5并小于等于0.7時判定該天寶蜜柚為二等，當P值大于0.7時判定該天寶蜜柚為三等；

⑤檢測結果的可視化展示

利用筆記本電腦內編寫的軟件，將天寶蜜柚的判定等級利用軟件內的可視化工具Echarts進行實時展示和分析，最終將結果按照編號存入數據庫中。