[发明专利]基于DSP的小型农产品智能分选机的控制系统与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及农产品加工中的分级分选技术领域，特别涉及一种基于DSP的小型农产品智能分选机的控制系统与控制方法。

背景技术

基于机器视觉原理的智能分选机近年已逐步应用于各类农产品的分级或分选中，该技术将成为未来农产品分选技术发展的主流。

目前市场上销售的机器视觉分选机（智能分选机）的机器视觉单元的核心一般为普通PC机（或工作站），也有少量采用“PC机+DSP”形式，这些分选机中PC机完成系统的图像采集、分析与控制功能，DSP仅仅用于图像处理，以提高处理速度，系统的核心仍然是PC机。这些分选机主要针对果蔬的大规模采后处理和集中销售，处理效率较高，但结构复杂、成本较高，不适应农户、家庭农场等小规模的处理和销售对设备低成本与轻简化（轻型、简易、结构紧凑）的需要，因此机器视觉分选技术难以普及与推广。

发明内容

本发明的目的在于解决基于机器视觉分选设备的低成本、多用途（适应多种类型的农产品分选）及轻简化（轻型、简易、结构紧凑）等问题，克服现有智能分选机因针对果蔬的大规模采后处理和集中销售，造成分选设备结构庞大、成本高，不适应农户、家庭农场等小规模的处理和销售的问题，提供一种基于DSP的小型农产品智能分选机的控制系统与控制方法，来降低智能分选机中机器视觉单元的采购成本。

本发明的另一目的在于，提供一种基于上述控制系统的控制方法。

为了达到上述第一发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于DSP的小型农产品智能分选机的控制系统，包括物料水平输送装置、照明系统、实时图像采集与分析系统、图像采集触发与分选触发系统、以及分选系统；所述分选系统与物料水平输送装置末端连接，所述照明系统设置在物料水平输送装置上，所述实时图像采集与分析系统、图像采集触发与分选触发系统设置在照明系统上方。

优选的，所述照明系统包括多条日光色荧光灯和暗箱，日光色荧光灯安装在暗箱内部的四个竖直面上。

优选的，所述实时图像采集与分析系统包括摄像头、DSP芯片、液晶显示器及控制箱，摄像头安装于暗箱顶部的中间，DSP芯片放于暗箱外部竖直面上的控制箱内，液晶显示器安装在控制箱侧面，摄像头和液晶显示器分别与DSP芯片通过数据线缆连接。

优选的，所述DSP芯片为DM642，所述摄像头为CCD彩色摄像头。

优选的，所述分选系统包括单片机、继电器组、电磁铁、收集箱、光电开光二；单片机的GPIO口与DSP芯片的GPIO口连接，接收与存储DSP芯片对传送带上物料识别的结果；光电开关二的输出信号与DSP芯片的GPIO4连接，用于触发单片机输出存储的识别结果，继电器组的输入端与单片机的GPIO口连接，输出处理的结果，继电器组输出端分别与各电磁铁连接，电磁铁拉动变向机构，改变物料滑落的方向。

优选的，所述单片机为MSP430F149信号处理器。

优选的，所述图像采集触发与分选触发系统包括DM642、光电开关一以及反射片，所述光电开关一与反射片分别置于传送带两侧的传感器支架上，当有物料通过光电开关一与反射片之间时，光电开关一输出一个触发信号给DM642，触发DM642处理分析当前时刻采集的图像数据，每次触发只处理光电开关一与反射片之间位于同一排的物料，分选结果以0、1标记，0为符合要求的物料，1为不符合要求的物料。

优选的，所述物料水平输送装置包括机架、水平传送带、水平通道分隔板、滚轮、可调速电机、第一出料槽及第二出料槽，调节可调速电机可控制从动滚轮速度,从动滚轮带动水平传送带,从而控制通过摄像头的物料密度，实现物料分选效率的改变。

为了达到上述第二发明目的，本发明采用以下技术方案“

一种基于DSP的小型农产品智能分选机的控制系统的控制方法，包括下述步骤：

S1、分选机工作时，给单片机与DSP芯片上电，并启动水平输送带电机，

S2、物料经过暗箱的摄像机下方时，触发光电开关一，摄像机采集图像，经DSP做图像分析，将当前物料识别结果信息送入单片机,存储到单片机内的队列中，当已识别物料到达水平输送带末端，触发光电开关二，由单片机输出队列中的物料识别结果,从而控制继电器的开闭，

S3、通过继电器的开闭控制对应通道的电磁铁的开闭，电磁铁拉动翻板，将不同品种的物料分别送入第一集料箱和第二集料箱，完成分选过程。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：