一种基于计算机视觉的果品检测系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供一种基于计算机视觉的果品检测系统，包括自动上料装置和传送带，自动上料装置用于将果品置于传送带上进行传送，果品检测系统包括：设置于传送带的侧面的固定架和设置于固定架上的光学检测装置；固定架包括设置于传送带的侧面的竖杆和设置在竖杆上的横杆，且横杆悬浮在传送带的上方；光学检测装置包括摄像头和与摄像头相连接的计算机；摄像头设置在横杆上，用于摄取传送带上的果品的果品图像；计算机用于采集摄像头摄取的果品图像，并对采集的果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征果品是否存在伤疤的果品检测结果。本申请通过计算机视觉技术采集果品图像，得到果品检测结果，可以提高果品检测效率，降低漏检率。
【专利说明】
一种基于计算机视觉的果品检测系统
技术领域
[0001]本申请属于检测技术领域，更具体的说，涉及一种基于计算机视觉的果品检测系统。
【背景技术】
[0002]果品在生长过程中可能会产生各种各样的伤疤，而这些伤疤会严重影响果品的档次和销量，因此在果品的包装过程中会将存在各种伤疤的果品检测出来，对于这些伤疤的检测是保证果品档次和销量的一个非常重要的环节。
[0003]现有技术中，对于各种伤疤的检测方法，是通过人工对果品进行目测来完成的，但人工目测的检测效率低、漏检率高，容易给厂商和用户带来影响。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本申请提供一种基于计算机视觉的果品检测系统，以提高果品检测效率，降低漏检率。
[0005]本申请提供的技术方案如下:
[0006]—种基于计算机视觉的果品检测系统，包括自动上料装置和传送带，所述自动上料装置用于将果品置于所述传送带上进行传送，所述果品检测系统包括:
[0007]设置于所述传送带的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置；
[0008]所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆和设置在所述竖杆上的横杆，且所述横杆悬浮在所述传送带的上方；
[0009]所述光学检测装置包括摄像头和与所述摄像头相连接的计算机；
[0010]所述摄像头设置在所述横杆上，用于摄取所述传送带上的所述果品的果品图像；
[0011]所述计算机用于采集所述摄像头摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品是否存在伤疤的果品检测结果。
[0012]优选地，所述光学检测装置还包括:光源；
[0013]所述光源设置在所述横杆上，且所述光源设置在所述摄像头的旁边，用于在所述摄像头摄取所述果品图像时对所述传送带上的所述果品提供灯光照明。
[0014]优选地，所述光学检测装置还包括:外接显示装置；
[0015]所述外接显示装置与所述计算机相连接，用于接收所述计算机输出的所述果品检测结果，并对所述果品检测结果进行显示。
[0016]优选地，所述外接显示装置为显示器或者打印机。
[0017]优选地，所述果品检测系统还包括:标识装置；
[0018]所述标识装置与所述计算机相连接，用于在所述计算机得到的所述果品检测结果为所述果品存在伤疤时，接收所述计算机的标识指令，并根据所述标识指令对所述果品的伤症部位进行标识。
[0019]优选地，所述标识装置为喷枪。
[0020]优选地，所述果品检测系统还包括:分拣装置；
[0021 ]所述分拣装置与所述计算机相连接，用于在所述计算机得到的所述果品检测结果为所述果品存在伤疤时，接收所述计算机的分拣指令，并根据所述分拣指令将所述果品从所述传送带上分拣出来。
[0022]优选地，所述分拣装置为机械手、吹风机或者电动推杆。
[0023]优选地，所述摄像头通过第一自动调节支架与所述横杆固定连接，且所述第一自动调节支架与所述计算机相连接，用于在所述计算机的控制下调节所述摄像头的角度。
[0024]优选地，所述光源通过第二自动调节支架与所述横杆固定连接，且所述第二自动调节支架与所述计算机相连接，用于在所述计算机的控制下调节所述光源的角度。
[0025]本申请提供的基于计算机视觉的果品检测系统，包括自动上料装置和传送带，所述自动上料装置用于将果品置于所述传送带上进行传送，所述果品检测系统包括:设置于所述传送带的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置;所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆和设置在所述竖杆上的横杆，且所述横杆悬浮在所述传送带的上方;所述光学检测装置包括摄像头和与所述摄像头相连接的计算机;所述摄像头设置在所述横杆上，用于摄取所述传送带上的所述果品的果品图像;所述计算机用于采集所述摄像头摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品是否存在伤疤的果品检测结果。可见，本申请是通过计算机视觉技术采集果品图像，并对果品图像进行分析，得到用于表征果品是否存在伤疤的果品检测结果，计算机视觉技术的检测效率快，且检测精度高，检测结果稳定，能够减少大量人力物力，节约生产成本，且可以提高果品检测效率，降低漏检率。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的一种结构示意图；
[0028]图2为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的另一种结构示意图；
[0029]图3为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的又一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]图1为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的一种结构示意图。
[0032]参照图1所示，本申请实施例提供的基于计算机视觉的果品检测系统，包括:
[0033]自动上料装置I和传送带2，所述自动上料装置I用于将果品3置于所述传送带2上进行传送，所述果品检测系统包括:
[0034]设置于所述传送带2的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置；
[0035]所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆4和设置在所述竖杆4上的横杆5，且所述横杆5悬浮在所述传送带2的上方；
[0036]所述光学检测装置包括摄像头6和与所述摄像头6相连接的计算机7;
[0037]所述摄像头6设置在所述横杆5上，用于摄取所述传送带2上的所述果品3的果品图像；
[0038]所述计算机7用于采集所述摄像头6摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品3是否存在伤疤的果品检测结果。
[0039]在本申请实施例中，计算机7对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，可以采用现有技术中的图像处理软件，如Matlab进行处理，首先读取果品图像，对果品图像进行图像处理比如阈值分割，以突显果品的特征，再采用形态学开运算去除图像的细小连接部分，其中结构元素的大小不能超过果品的尺寸，否则会去除整个果品，从果品图像中减去经开运算后的图像，这时图像中可能含有非常小的像素点，这些小的像素点再次采用形态学开运算来去除，同样，结构元素不能取的太大，否则会去除伤疤图像，达不到检测效果。当最终的图像中的亮度面积大于预定值时，则认为果品中含有伤疤，否则没有，即可得到用于表征所述果品3是否存在伤疤的果品检测结果，然后进行下一果品的检测。
[0040]在本申请实施例中，优选地，所述摄像头6可以通过第一自动调节支架与所述横杆5固定连接，且所述第一自动调节支架可以与所述计算机7相连接，用于在所述计算机7的控制下调节所述摄像头6的角度，以使得到的果品图像清晰准确。
[0041]本申请实施例提供的基于计算机视觉的果品检测系统，包括自动上料装置和传送带，所述自动上料装置用于将果品置于所述传送带上进行传送，所述果品检测系统包括:设置于所述传送带的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置;所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆和设置在所述竖杆上的横杆，且所述横杆悬浮在所述传送带的上方;所述光学检测装置包括摄像头和与所述摄像头相连接的计算机;所述摄像头设置在所述横杆上，用于摄取所述传送带上的所述果品的果品图像;所述计算机用于采集所述摄像头摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品是否存在伤疤的果品检测结果。可见，本申请是通过计算机视觉技术采集果品图像，并对果品图像进行分析，得到用于表征果品是否存在伤疤的果品检测结果，计算机视觉技术的检测效率快，且检测精度高，检测结果稳定，能够减少大量人力物力，节约生产成本，且可以提高果品检测效率，降低漏检率。
[0042]参照图2所示，为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的另一种结构示意图。
[0043]本申请实施例提供的基于计算机视觉的果品检测系统，包括:
[0044]自动上料装置I和传送带2，所述自动上料装置I用于将果品3置于所述传送带2上进行传送，所述果品检测系统包括:
[0045]设置于所述传送带2的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置；
[0046]所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆4和设置在所述竖杆4上的横杆5，且所述横杆5悬浮在所述传送带2的上方；
[0047]所述光学检测装置包括摄像头6和与所述摄像头6相连接的计算机7;
[0048]所述摄像头6设置在所述横杆5上，用于摄取所述传送带2上的所述果品3的果品图像；
[0049]所述计算机7用于采集所述摄像头6摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品3是否存在伤疤的果品检测结果。
[0050]在本申请实施例中，优选地，所述摄像头6可以通过第一自动调节支架与所述横杆5固定连接，且所述第一自动调节支架可以与所述计算机7相连接，用于在所述计算机7的控制下调节所述摄像头6的角度，以使得到的果品图像清晰准确。
[0051 ]所述光学检测装置还包括:光源8;
[0052]所述光源8设置在所述横杆5上，且所述光源8设置在所述摄像头6的旁边，用于在所述摄像头6摄取所述果品图像时对所述传送带2上的所述果品3提供灯光照明。
[0053]在本申请实施例中，优选地，所述光源8可以通过第二自动调节支架与所述横杆5固定连接，且所述第二自动调节支架可以与所述计算机7相连接，用于在所述计算机7的控制下调节所述光源8的角度。
[0054]本申请实施例中的摄像头6可以设置在果品3的正上方，所述光源8设置于所述摄像头6的旁边。
[0055]在本申请实施例中，摄像头6与光源8均通过自动调节支架固定在横杆上，对于不同的果品，利用摄像头6拍摄的果品图像可能有很大的差别，因此可以根据不同的果品选择相应的拍摄距离。摄像头6和光源8通过自动调节支架调节角度，计算机7可以查看果品图像的效果，当拍摄的果品图像不适宜检测果品的伤疤时，计算机7可以发送调节信号给第一自动调节支架和第二自动调节支架，直到获得满意的果品图像为止。当更换不同种类的果品3时，应该将摄像头6和光源8都调到合适位置，才能对果品3进行检测。
[0056]所述光学检测装置还包括:外接显示装置9;
[0057]所述外接显示装置9与所述计算机7相连接，用于接收所述计算机7输出的所述果品检测结果，并对所述果品检测结果进行显示。
[0058]在本申请实施例中，优选地，所述外接显示装置9为显示器或者打印机。
[0059]参照图3所示，为本申请提供的一种基于计算机视觉的果品检测系统的又一种结构示意图。
[0060]本申请实施例提供的基于计算机视觉的果品检测系统，包括:
[0061]自动上料装置I和传送带2，所述自动上料装置I用于将果品3置于所述传送带2上进行传送，所述果品检测系统包括:
[0062]设置于所述传送带2的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置；
[0063]所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆4和设置在所述竖杆4上的横杆5，且所述横杆5悬浮在所述传送带2的上方；
[0064]所述光学检测装置包括摄像头6和与所述摄像头6相连接的计算机7;
[0065]所述摄像头6设置在所述横杆5上，用于摄取所述传送带2上的所述果品3的果品图像；
[0066]所述计算机7用于采集所述摄像头6摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品3是否存在伤疤的果品检测结果。
[0067]所述光学检测装置还包括:光源8;
[0068]所述光源8设置在所述横杆5上，且所述光源8设置在所述摄像头6的旁边，用于在所述摄像头6摄取所述果品图像时对所述传送带2上的所述果品3提供灯光照明。
[0069]所述光学检测装置还包括:外接显示装置9;
[0070]所述外接显示装置9与所述计算机7相连接，用于接收所述计算机7输出的所述果品检测结果，并对所述果品检测结果进行显示。
[0071]在本申请实施例中，优选地，所述外接显示装置9为显示器或者打印机。
[0072]所述果品检测系统还包括:标识装置10;
[0073]所述标识装置10与所述计算机7相连接，用于在所述计算机7得到的所述果品检测结果为所述果品3存在伤疤时，接收所述计算机7的标识指令，并根据所述标识指令对所述果品3的伤疤部位进行标识。
[0074]在本申请实施例中，优选地，所述标识装置10为喷枪。
[0075]在本申请实施例中，当果品含有伤疤时，系统应该标识出含有伤疤的果品的伤疤部位，以对伤疤部位进行再加工。果品在传送带上流动，计算机根据果品检测结果执行对果品的相应操作，若果品含有伤疤，则计算机可以传送标识信号给标识装置，标识装置对伤疤部位进行标识，然后收回，等待下一个标识信号;若果品不含有伤疤，则计算机不发送标识信号，传送带将果品传送到合格果品处。
[0076]在本申请实施例中，对于果品，可以采用喷枪对伤疤部位进行标识。
[0077]所述果品检测系统还包括:分拣装置11;
[0078]所述分拣装置11与所述计算机7相连接，用于在所述计算机7得到的所述果品检测结果为所述果品3存在伤疤时，接收所述计算机7的分拣指令，并根据所述分拣指令将所述果品3从所述传送带2上分拣出来。
[0079]在本申请实施例中，优选地，所述分拣装置11为机械手、吹风机或者电动推杆。
[0080]在本申请实施例中，当果品含有伤疤时，系统应该分拣出含有伤疤的果品，以对伤疤果品进行再加工。果品在传送带上流动，计算机根据果品检测结果执行对果品的相应操作，若果品含有伤疤，则计算机可以传送分拣信号给分拣装置，分拣装置将伤疤果品从传送带2上分拣出来，然后收回，等待下一个分拣信号;若果品不含有伤疤，则计算机不发送分拣信号，传送带将果品传送到合格果品处。
[0081]在本申请实施例中，对于重量较重的果品，可以采用机械手或者电动推杆将果品分拣出来，对于重量较轻的果品，可以采用吹风机将果品吹离传送带。
[0082]本申请实施例通过计算机视觉技术对果品进行检测，计算机视觉技术是光学、数字图像处理技术、计算机软件技术以及自动控制技术等各种技术的综合。计算机视觉技术作为一种无损检测技术，可以通过对得到的果品图像进行分析，判断果品是否合格。由于计算机视觉技术具有对光谱的敏感范围广、测量精度高、检测结果稳定等优点，可以提高检测效率、降低漏检率，减少大量的人力物力，节约生产成本。
[0083]另外，本申请实施例还可以将存在伤疤的果品自动标识和分拣出来，进一步节约人力成本，并能提尚果品的良品率。
[0084]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
[0085]为了描述的方便，描述以上系统时可能会以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0086]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0087]专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
[0088]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(R0M)、电可编程R0M、电可擦除可编程R0M、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0089]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种基于计算机视觉的果品检测系统，包括自动上料装置和传送带，所述自动上料装置用于将果品置于所述传送带上进行传送，其特征在于，所述果品检测系统包括: 设置于所述传送带的侧面的固定架和设置于所述固定架上的光学检测装置； 所述固定架包括设置于所述传送带的侧面的竖杆和设置在所述竖杆上的横杆，且所述横杆悬浮在所述传送带的上方； 所述光学检测装置包括摄像头和与所述摄像头相连接的计算机； 所述摄像头设置在所述横杆上，用于摄取所述传送带上的所述果品的果品图像； 所述计算机用于采集所述摄像头摄取的所述果品图像，并对采集的所述果品图像进行图像处理和参数测量，得到用于表征所述果品是否存在伤疤的果品检测结果。2.根据权利要求1所述的果品检测系统，其特征在于，所述光学检测装置还包括:光源； 所述光源设置在所述横杆上，且所述光源设置在所述摄像头的旁边，用于在所述摄像头摄取所述果品图像时对所述传送带上的所述果品提供灯光照明。3.根据权利要求1所述的果品检测系统，其特征在于，所述光学检测装置还包括:外接显示装置； 所述外接显示装置与所述计算机相连接，用于接收所述计算机输出的所述果品检测结果，并对所述果品检测结果进行显示。4.根据权利要求1所述的果品检测系统，其特征在于，所述外接显示装置为显示器或者打印机。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的果品检测系统，其特征在于，所述果品检测系统还包括:标识装置； 所述标识装置与所述计算机相连接，用于在所述计算机得到的所述果品检测结果为所述果品存在伤疤时，接收所述计算机的标识指令，并根据所述标识指令对所述果品的伤疤部位进行标识。6.根据权利要求5所述的果品检测系统，其特征在于，所述标识装置为喷枪。7.根据权利要求1-4中任意一项所述的果品检测系统，其特征在于，所述果品检测系统还包括:分拣装置； 所述分拣装置与所述计算机相连接，用于在所述计算机得到的所述果品检测结果为所述果品存在伤疤时，接收所述计算机的分拣指令，并根据所述分拣指令将所述果品从所述传送带上分拣出来。8.根据权利要求7所述的果品检测系统，其特征在于，所述分拣装置为机械手、吹风机或者电动推杆。9.根据权利要求1所述的果品检测系统，其特征在于，所述摄像头通过第一自动调节支架与所述横杆固定连接，且所述第一自动调节支架与所述计算机相连接，用于在所述计算机的控制下调节所述摄像头的角度。10.根据权利要求2所述的果品检测系统，其特征在于，所述光源通过第二自动调节支架与所述横杆固定连接，且所述第二自动调节支架与所述计算机相连接，用于在所述计算机的控制下调节所述光源的角度。
【文档编号】G01N21/89GK205484102SQ201620105803
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】宋丽军, 张丽, 王萍, 李述刚
【申请人】塔里木大学