[发明专利]基于机器视觉技术的马铃薯分级控制装置

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉技术的马铃薯分级控制装置。在图像检测时，根据导向机构中导向拨杆的数目将摄像机视场划分成相对应个数的虚拟通道；用逻辑值来表示每个虚拟通道上是否存在待分级马铃薯；控制处理单元根据检测得到的逻辑值来控制导向拨杆是否动作，当逻辑值为1时，其所对应的导向拨杆才由气缸向上推出，马铃薯与导向拨杆接触而改变运行轨迹，分离到对应的出料斜槽中；马铃薯由摄像机采集图像后，由图像检测结果，以马铃薯横径为直径画一个虚拟圆，根据虚拟圆所占据的虚拟通道来确定采用一个或多个导向拨杆来分离马铃薯。本发明可用于杂质、不同品质马铃薯的快速检测，同时可减少马铃薯的损伤，准确地实现马铃薯的分选。

主权项

一种基于机器视觉技术的马铃薯分级控制装置，其特征在于：包括低速输送带（1）、加速滑槽（2）、毛刷辊（3）、摄像机（4）、控制处理单元（8）、高速输送带（14）、出料斜槽（16）、机架（17）和分选执行机构（28）；加速滑槽（2）上端位于低速输送带（1）输出端的下部，加速滑槽（2）下端位于高速输送带（14）输入端的上部，从左至右低速输送带（1）、加速滑槽（2）和高速输送带（14）均依次固定在机架（17）上，在高速输送带（14）机架（17）的两侧之间安装有毛刷辊（3），毛刷辊（3）位于高速输送带（14）上方；分选执行机构（28）包括空气喷射器（7）和导向机构（15），分选执行机构（28）位于高速输送带（14）和出料斜槽（16）之间，空气喷射器（7）通过机架（17）安装在高速输送带（14）和导向机构（15）之间，空气喷射器（7）位于高速输送带（14）出口的上方，导向机构（15）位于高速输送带（14）出口的下方；在毛刷辊（3）和空气喷射器（7）之间的机架（17）上安装有光照箱，光照箱内装有摄像机（4），摄像机视场（33）宽度与导向机构（15）宽度以及高速输送带（14）宽度相一致，摄像机（4）、空气喷射器（7）和导向机构（15）与控制处理单元（8）连接；所述控制处理单元（8）包括计算机和程序控制器；所述导向机构（15），包括多根凹曲面的导向拨杆（11）、与导向拨杆（11）相同数目的摆尾型气缸（18）和支撑板（19）；每根导向拨杆（11）的一端插入各自第三U型联接件（23c）的第二销孔（25b）中，通过各自第三销钉（22c）铰接，第三U型联接件（23c）的另一端通过各自导向拨杆紧固螺钉（24）与机架（17）连接；多根导向拨杆（11）中间部分插入各自第二U型联接件（23b）的第一销孔（25a）中，通过各自第二销钉（22b）铰接，第二U型联接件（23b）的另一端与各自摆尾型气缸（18）的活塞杆上端连接；每个摆尾型气缸（18）的下端插入各自第一U型联接件（23a）中，通过各自第一销钉（22a）铰接，第一U型联接件（23a）的另一端通过各自气缸紧固螺钉（20）固定在支撑板（19）上，支撑板（19）通过支撑板紧固螺钉（21）与机架（17）连接；所述的多根凹曲面导向拨杆（11），其曲率半径大于马铃薯的曲率半径；所述出料斜槽（16），包括上出料斜槽（9）和下出料斜槽（10），当检测到待分级马铃薯（6）时，摆尾型气缸（18）将导向拨杆（11）向上推出，待分级马铃薯（6）与导向拨杆（11）发生碰撞，且与导向拨杆（11）之间形成碰撞角度（27），使马铃薯在导向拨杆（11）曲面上滑动并飞出到上出料斜槽（9）；当检出到合格马铃薯（5）时，导向拨杆（11）不向上推出，合格马铃薯（6）直接进入下出料斜槽（10）；上出料斜槽（9）和下出料斜槽（10）分别与各自的皮带输送系统相连。