水果机器视觉自动分选机同步控制系统设计

基于RS485总线和CAN总线混合网络,采用模块化结构,设计了水果机器视觉自动分选机同步控制系统,实现了水果流动态位置的实时检测、水果流等转角动态序列图像的自动采集、已定级水果动态位置的连续跟踪、水果等级信息与其实时位置的动态配准,以及水果在不同等级卸料出口的自动分级卸料.试验表明,该系统能可靠完成水果机器视觉自动分选机的同步协调控制,并具有良好的工作可靠性、同步准确性、配置灵活性和可扩展性.     

双锥式滚子水果输送翻转机构的研究

设计了一种能实现准球形水果自动单列输送并均匀翻转的机构，分析了水果尺寸与连续采集两幅图像时间间隔内水果转角量之间的关系，并在对双锥式滚子输送翻转机构中的水果进行受力分析和运动分析的基础上，指出输送和翻转机构参数的选择原则和结构设计中应注意的问题。     

运动水果图像的实时采集方法与系统研究

提出了动态图像的时间序列连续场扫描采集方法，所采集的时间序列水果图像在计算机内综合后即可检测视场内的每一个水果的外观品质指标，用于分级控制。研制的水果动态图像采集系统主要由计算机，摄像机、图像采集卡、涡流式接近开关和水果动态图像采集软件等组成。涡流式接近开关作为水果运动状况检测传感器，用于检测水果位置和触发动态图像采集。水果动态图像采集软件在Visual C 6．0环境下结合MIL-LITE函数库实现。试验结果表明，该系统可在外界输入信号的触发下，以12帧／s的速率实时采集动态水果图像。     

杠杆式水果高速分级卸料装置的优化设计

设计了一种杠杆式水果分级卸料装置,该装置可直接安装在水果自动分选机的滚子式水果输送装置上,输送过程中不影响水果的输送和翻转,可在自动分选机主控系统指令下自动实时完成水果的高速分级卸料。对分选杠杆和分选凸轮进行了优化设计,保证整个卸料过程对水果都没有明显的碰撞和冲击。实际运行表明,该装置能对大小相差近一倍的苹果实施高速平稳卸料,且卸料后的苹果没有明显损伤。     

水果机器视觉分选机滚子式输送翻转机构优化设计

对滚子式水果自动分选机输送翻转机构进行了优化设计,使该机构能输送大小相差近一倍的水果,并使所有水果都以近似相同的角速度均匀翻转.求解了滚子的滚身母线方程,分析了各设计参数必须满足的条件,并给出了相应设计参数的优化设计方法.实际图像采集结果表明,在摄像机连续采集两幅图像的时间间隔内,大小相差近一倍的苹果在该机构上转过的角度近似相等.     

汤勺自动分拣机器人系统设计研究

针对消毒餐具中汤勺的结构特点,设计一种汤勺自动分拣机器人系统。该分拣系统包括输送装置、筛选装置、机器视觉系统、工业机器人、翻转机构和控制系统等6个子系统,采用PLC控制。筛选装置基于漏网过滤的设计将汤勺从餐具中分离,利用机器视觉系统检测输送线上汤勺的位置和姿态,设计汤勺专用的末端执行器,翻转机构带动盛物口正面朝上的汤勺进行翻转至盛物口正面朝下的姿态,调整汤勺姿态统一。     

卧式转鼓水果多头分级机输送及翻转机构研究

设计了一种适应准球形水果自动单列输送和均匀翻转的滚子节距保持不变的卧式转鼓水果分级机构;分析了卧式单转鼓水果分级机的分级头数、水果翻转角速度误差与摩擦盘角速度、单果一周图像采集数量和水果同滚子相切处滚子与水果断面果径比的关系,找到了各关系的误差零点;分析了水果和滚子的运动与受力,找出了水果图像采集条件、水果纯滚动条件、尺寸上的不掉果条件、满足水果图像采集条件及不掉果条件的滚子参数和分级机准球形水果大小适应范围.     

水果品质智能化实时检测和分级系统研究

研究开发了水果品质智能化动态实时检测和分级系统,着重研究其水果输送翻转、水果精确过渡、水果动态称重和水果分级等子系统的相关机械与控制关键技术.在实时检测和分级过程中,水果以一定速度向前输送,并快速均匀翻转,以合适的位置和姿态传送到精确过渡系统,然后通过水果精确过渡系统传递给动态称重系统,从而准确、快速地获得该水果的质量信息.通过微机控制动态称重系统智能识别,综合判断每一水果的等级,结合控制系统获取并确定每个水果的位置信息,由控制模块将指令传输给分级系统,完成水果的分级.     

具有实时图像传输功能的新型高枝水果采摘器设计

文章设计了一种具有实时图像传输功能的新型高枝水果采摘器,包括实时图像传输系统、伸缩杆、收纳装置、枝剪机构、控制手柄等。图像采集装置位于伸缩杆顶部,采集的视频信号通过WiFi传输到手机;收纳装置设有进、出料口及收纳网;控制手柄位于伸缩杆底部,通过拉杆控制位于伸缩杆顶部的枝剪机构实施剪切。操作者站在地面上,通过实时图像传输系统随时掌握高枝水果采摘情况,并通过控制手柄实施水果采摘。     

基于远程监控的农业气象自动采集系统设计

针对传统农业气象观测和当前传感器技术系统、方法存在的不足,设计了一套基于远程监控的农业气象自动采集系统,其硬件设备由农田小气候信息采集前端、视频图像信息采集前端、数据采集装置、数据传输装置和供电设备组成。该系统实现了农田小气候和视频图像信息参数采集与传输的高度集成,自动采集降水量、气温、空气湿度、风速、风向、光合有效辐射、土壤温度、土壤湿度和农作物视频图像信息,并通过远程客户端软件实现各要素信息的实时动态显示和远程监控。通过在郑州市、鹤壁市、温江市和荆州市开展的采集试验和系统试运行表明,系统显示出较好的稳定性,农田小气候和视频图像要素数据的采集、传输、动态实时显示与远程监控等各项功能均可满足各级用户需求。     

水果机器视觉质量综合分选机的设计

为满足水果外观品质和质量综合分选的实际需要,设计了一种集机器视觉与质量检测为一体的水果自动分选机.该分选机主要由机械系统、称重模块、同步控制系统和图像处理系统组成.为此,介绍了各部分的结构及工作原理,给出了水果同步检测过程的实现方法.通过这种综合设计,该分选机能实时检测水果的大小、质量、颜色、表面缺陷状况和果形等品质,并能根据预定标准综合评定水果的等级,对水果进行自动分级.     

水果外观质量智能化检测系统设计

综合了市场上各类水果分级设备的优点,该文提出了一套水果外观品质智能化检测系统的开发设计流程,从理论上进一步探讨了水果外观品质智能化检测的方法途径。水果在线分级装置主要由上料结构、输送结构、机器视觉系统、气动分选结构以及电器控制部分等组成。机器视觉系统包括工业控制计算机、CCD摄像机、光源、光箱、图像采集卡、触发器和I/O卡等;气动部分包括电磁阀、空气压缩机及喷气嘴等;电器控制部分包括PLC、固态继电器等。      

基于计算机视觉的苹果自动分级系统硬件开发

介绍了一种基于计算机视觉的新型苹果实时分级试验系统的硬件组成,该系统主要由输送机构、视觉系统及均匀照明室３部分组成。输送机构可把苹果４个表面快速呈现给视觉检测系统;视觉系统可同时采集苹果在可见光和近红外光谱范围内的图像信息并送至计算机内存进行处理;照明系统为ＣＣＤ摄像机的视区提供均匀、恒定的光照。初步试验表明了该系统的可行性,其辅助机构的实时分级算法有待于进一步研究。     

水果分选机的研究现状与发展状况

概述了水果分选机研究的目的及意义,介绍了各种水果分选机的分选原理、研究现状和计算机视觉技术在水果品质检测中的应用.同时,针对水果品质的各个检测指标,介绍了相应的检测方法,分析了当今研究中存在的问题,特别是检测速度和精度的问题,并提出了水果分选机的发展方向.     

水果糖度近红外光谱在线检测装置

采用短波近红外光谱仪,进行机械传送、光谱采集处理、自动控制等系统的设计和集成,研制水果糖度近红外光谱在线检测装置。在550~850nm范围,采用偏最小二乘法,建立了苹果糖度近红外光谱在线检测数学模型。经比较,标准正交校正和一阶导数处理后的光谱建立的数学模型预测效果最优,模型的相关系数为0.78,模型预测均方根误差为0.67°Brix。实验表明:水果糖度近红外光谱在线检测装置可准确地检测苹果糖度含量。     

杏果树激振收获能量传递的初步研究

为解决杏果实机械振动式采收的问题,根据新疆实地果品采收要求,介绍了激振式收获过程能量传递试验的基本原理,并通过在果树不同位置外加激振力进行振动试验,利用应变数据采集系统进行数据采集输出,借助高速摄像对果树振动过程进行实时图像捕捉记录。通过对采集应变数据及图像进行运动分析处理可知:在振动式采收过程中,能量传递与夹持位置有关。当选取树枝上激振点距夹持点的最佳位置为27.5mm时,树枝上达到共振频率,获得的能量最大;能量在树枝传递的过程中存在能量的损失;分支与主枝干夹角越小,获得的能量越大,越有利于果实振动脱落。该研究可以为水果机械振动式的进一步研究提供理论基础和技术指导。     

基于视觉传感器的棉花果实定位方法

针对棉花采摘机器人,提出了一种快速、准确的实现棉花果实定位的方法,构建了以CMOS图像传感器为基础的双目图像采集系统。其中,两个由单片机控制的CMOS图像传感器对图像信息进行二值化处理。考虑数据在RAM中的存储形式,采用行列组合法求解果实在单目下的质心平面坐标(以像素点为单位),构建以左目坐标为基准的三维坐标系,单片机对传递过来的同一个果实的两组质心平面坐标,依据立体视差的关系,解得果实的空间坐标,完成果实的定位。     

果实坚实度检测系统设计

利用冲击摆法,采用电涡流传感器对摆位移进行检测,通过JKU-12数据采集卡进行信号调理,基于LabVIEW开发环境,设计了果实坚实度检测系统.整个系统在WinXP SP2和LahVIEW8.2中文试用版环境下调试成功.该系统能够准确记录探针刺入果实的详细过程.实践证明,系统稳定可靠,为果实坚实度指标检测和分析提供了良好的技术手段.