[發(fā)明專利]一種基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法及裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113400387A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新偉;黃偉東;易克傳;余海兵;程昕昕;李楊雨;錢文斌
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽科技學(xué)院
• 主分類號: B26D5/00
• 分類號: B26D5/00;B26D7/06;B26D7/08;G06K9/00;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/12
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 徐福敏

1.一種基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，包括：

獲取托盤以及所述托盤中的鮮食玉米果穗圖像；

根據(jù)所述圖像確定所述鮮食玉米果穗大小頭方向；

控制所述托盤旋轉(zhuǎn)，以使所述鮮食玉米果穗大小頭位于預(yù)設(shè)位置；

控制切刀對所述鮮食玉米果穗進(jìn)行切頭操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，在獲取托盤以及所述托盤中的鮮食玉米果穗圖像之前，還包括：

通過設(shè)置有限位槽的上料機(jī)構(gòu)使鮮食玉米果穗以預(yù)設(shè)姿態(tài)上料至托盤中；所述預(yù)設(shè)姿態(tài)為：所述鮮食玉米果穗大頭在前，或，所述鮮食玉米果穗小頭在前。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，若所述圖像中鮮食玉米果穗大小頭處于所述預(yù)設(shè)位置，則執(zhí)行切頭操作；

若所述圖像中鮮食玉米果穗大小頭未處于所述預(yù)設(shè)位置，則控制所述托盤旋轉(zhuǎn)180度，再執(zhí)行切頭操作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，根據(jù)所述圖像確定所述鮮食玉米果穗大小頭方向，包括：

對所述圖像進(jìn)行濾波降噪預(yù)處理；

采用基于改進(jìn)canny算子的分割操作，獲取所述圖像中鮮食玉米果穗大小頭的二值圖像；

對所述二值圖像進(jìn)行膨脹和腐蝕操作，得到鮮食玉米果穗大小頭部位的像素點(diǎn)信息；

將所述鮮食玉米果穗大小頭兩端的像素點(diǎn)信息進(jìn)行比較，若第一端的像素點(diǎn)較多，第二端的像素點(diǎn)較少，則所述第一端為鮮食玉米果穗大頭，所述第二端為鮮食玉米果穗小頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，在獲取托盤以及所述托盤中的鮮食玉米的圖像之前，還包括：

控制所述托盤達(dá)到所述切刀工位。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，在控制切刀對所述鮮食玉米果穗進(jìn)行切頭操作之前，還包括：

獲取所述鮮食玉米果穗與所述切刀的圖像；

根據(jù)所述鮮食玉米果穗小頭與所述切刀之間的距離，判斷所述鮮食玉米果穗是否就位。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭方法，其特征在于，控制所述托盤旋轉(zhuǎn)，以使所述鮮食玉米果穗大小頭位于預(yù)設(shè)位置，其中所述預(yù)設(shè)位置的判斷條件還包括：

當(dāng)所述鮮食玉米果穗邊緣與所述切刀之間距離小于5個(gè)像素時(shí)，判斷所述鮮食玉米果穗已就位；

當(dāng)所述鮮食玉米果穗邊緣與所述切刀之間的距離大于20個(gè)像素時(shí)，判斷所述鮮食玉米果穗未就位，并控制所述托盤旋轉(zhuǎn)，直至所述鮮食玉米果穗邊緣與所述切刀之間距離小于等于5個(gè)像素。

8.一種基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭裝置，其特征在于，包括：

視覺傳感器，通過第一支架固定在傳送帶上方，所述視覺傳感器用于獲取托盤以及所述托盤中的鮮食玉米果穗圖像；

圖像處理模塊，與所述視覺傳感器電連接，所述圖像處理模塊用于根據(jù)所述圖像確定所述鮮食玉米果穗大小頭方向；

單片機(jī)，分別與所述視覺傳感器和所述圖像處理模塊電連接，所述單片機(jī)用于控制所述托盤旋轉(zhuǎn)，以使所述鮮食玉米果穗大小頭位于預(yù)設(shè)位置；

皮帶輪組件，包括大皮帶輪和小皮帶輪；所述大皮帶輪的中心軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接；所述小皮帶輪的中心軸與所述托盤背面的中心位置固定連接；

齒輪切刀，由所述單片機(jī)控制，所述齒輪切刀用于對所述鮮食玉米果穗進(jìn)行切頭操作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭裝置，其特征在于，還包括：第一光電傳感器，與所述視覺傳感器一同設(shè)置在所述傳送帶上方的所述第一支架上，所述第一光電傳感器的信號輸出端與所述單片機(jī)的第一信號輸入端連接；所述單片機(jī)接收所述第一光電傳感器發(fā)出的信號，控制所述視覺傳感器執(zhí)行拍照動(dòng)作。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于圖像識(shí)別的鮮食玉米果穗切頭裝置，其特征在于，還包括：第二光電傳感器，通過第二支架固定設(shè)置在所述小皮帶輪和所述大皮帶輪之間；在所述小皮帶輪軸心對稱的表面上設(shè)置反光涂層；在所述小皮帶輪每旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，所述第二光電傳感器通過所述反光涂層觸發(fā)信號，并將所述信號發(fā)送至所述單片機(jī)；所述單片機(jī)根據(jù)所述信號控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止。