项目团队展示
枣果自动化无损检测项目简介
2020-05-18 13:11  

重点突破红枣形态、颜色、虫眼等内外部品质的在线检测技术和研究枣果虫眼等的无损检测方法;解决我国枣果产业化深入发展的技术难题,并培养一批农产品无损检测技术与装备人才,促进红枣产业快速发展,推动无损检测分级装备国产化,以适应现代农业规模化、精准化生产要求,对以红枣为支柱产业的区域经济发展起到支撑。

小型枣果自动分级机原理:RAM控制系统基于STM32F407嵌入式平台,集传感器控制与图像处理为一体,具有相机接口,摄像头采用OV7670 CMOS摄像头,可快速实现枣果轮廓尺寸、颜色识别,对枣果横纵径的识别精度可达0.5 mm,处理速度达40ms/帧,该系统性能稳定,图像处理速度快,可应用于成本低、识别指标相对单一的小型分级设备。

图像处理方法研究:基于机器视觉技术,初步实现红枣大小、形状、颜色等外部指标特征识别方法,软件设计流程如图所示。

气流喷射式分级执行机构:枣果分级采用高压气体喷射式分级执行机构来完成。执行机构主要由空压机、传感器及控制触发电路、电磁阀、高压喷嘴等组成,其工作原理如图所示。设备输送系统生产速度设定为5个/s,气动式分级执行机构电磁阀动作频率为5-7次/s,高压喷嘴在红枣运行到喷嘴正对位置时动作,电磁阀动作时间设定为100ms,枣果受高压气体喷射后产生水平位移为100mm,喷气嘴工作压力不低于4.5个大气压。

技术创新:

①利用陀螺效应及最小势能原理首创辊轮链板与搓动装置实现红枣自旋转单体化定向排布输送,使堆积在斜面料斗内杂乱无章的枣果随输送带提升过程中实现单体分离和同轴方向排布;

②针对枣果内外部形态特征,基于人工神经网络及支持向量机等基本理论自主开发应用于枣果形态特征分析的图像处理算法软件,并通过顶光源与背光源的完美结合,创造性地解决了枣果图像采集过程中复杂颜色表面轮廓提取与特征分析难题,使枣果综合检测分级指标达90%以上;

③自主研发出三量程自动进给称重装箱装置,通过枣果专用不同量程输送带并行系统与多值比较逻辑电路设计,实现枣果自动称重装箱,装箱重量误差小于1个枣果;

整机实现:

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应用场景:

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