早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，本發(fā)明利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中，在電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)圖像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給電控部，由電控部根據(jù)熒光圖像自動(dòng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果，從而實(shí)現(xiàn)了早期腐敗果的在線，自動(dòng)化檢測(cè)以及自動(dòng)化分離，不僅能夠在很大程度提高效率，并且不再需要人工在紫外線下進(jìn)行操作，從而使人體免受紫外線的危害。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]水果是維持人類(lèi)健康生活必需的菜籃子食品和營(yíng)養(yǎng)性食品。近二十年來(lái)，世界水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，目前世界水果總產(chǎn)超過(guò)6.3億噸。我國(guó)被譽(yù)為世界園藝之母，也是目前世界最大水果生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó)，2012年我國(guó)水果總面積達(dá)1.82億畝，總產(chǎn)1.5億噸以上，全國(guó)蘋(píng)果、柑橘初始產(chǎn)品年產(chǎn)值分別超過(guò)1500億元和1110億元，我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)于保障國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)、增加農(nóng)民收入、改善生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具有十分重要的意義。
[0003]柑橘是風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富的水果，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。2008年開(kāi)始，我國(guó)第一次超越巴西成為世界第一大柑橘生產(chǎn)國(guó)。2012年，我國(guó)柑橘生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，柑橘面積230.63萬(wàn)公頃，產(chǎn)量3167.78萬(wàn)噸，分別占世界柑橘面積923.17萬(wàn)公頃，產(chǎn)量1.29億噸的24.98%和 24.56%。國(guó)內(nèi)果品生產(chǎn)中，柑橘面積居首，產(chǎn)量?jī)H次于蘋(píng)果3849.04萬(wàn)噸，位列第二，面積和產(chǎn)量分別占水果總量的18.99%和20.79%。[〇〇〇4]柑橘產(chǎn)業(yè)無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)都有巨大的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，為了提升柑橘水果質(zhì)量品質(zhì)在國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，柑橘水果的采后自動(dòng)化快速分級(jí)技術(shù)一直備受關(guān)注。近年來(lái)， 國(guó)內(nèi)一些大學(xué)如浙江大學(xué)、水果加工廠如揚(yáng)州福爾喜果蔬汁機(jī)械有限公司等都已經(jīng)開(kāi)發(fā)出較為成熟的商業(yè)化柑橘品質(zhì)分級(jí)生產(chǎn)線，這些分級(jí)線的分級(jí)指標(biāo)側(cè)重于水果大小、顏色、形狀和重量。表皮缺陷的自動(dòng)化快速檢測(cè)依然是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)性的課題，成為目前國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在水果自動(dòng)化快速檢測(cè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
[0005]與其它常見(jiàn)外部缺陷如疤痕相比，由真菌病害感染引起的腐敗是柑橘水果最嚴(yán)重的缺陷，真菌病害侵染是導(dǎo)致儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中新鮮柑橘腐敗的最主要原因。比如，近年研究發(fā)現(xiàn)，真菌感染引起的我國(guó)柑橘采后腐敗80%由指狀青霉Penicillium digitatum引起，其次是意大利青霉Penici Ilium i tali cum，此兩類(lèi)病害可導(dǎo)致柑橘采后腐敗率高達(dá)30 %? 50% 〇
[0006]目前，真菌感染防治主要采用儲(chǔ)運(yùn)階段的化學(xué)防治。這些化學(xué)抑菌劑的長(zhǎng)期使用會(huì)使真菌病原菌自身產(chǎn)生抗體，從而可能需要更大的化學(xué)劑量，這必然會(huì)引起食品安全和環(huán)境污染問(wèn)題。盡管近年來(lái)一些拮抗菌和天然抑菌材料的開(kāi)發(fā)對(duì)這些真菌有一定的抑制作用，但是拮抗菌和天然材料存在藥效不持久或廣譜性能差等問(wèn)題。通常，霉菌分生孢子廣泛分布于人類(lèi)活動(dòng)的各種環(huán)境中，在柑橘果品收獲期間，極易通過(guò)傷口侵入果實(shí)，引起水果的采后腐敗。這表明在柑橘采后的任何進(jìn)一步處理之前，如化學(xué)保鮮，病原體已經(jīng)存在某些柑橘個(gè)體中并引起了早期感染腐敗，但這一點(diǎn)并沒(méi)有引起柑橘產(chǎn)業(yè)廣泛地關(guān)注。更為重要的是這兩種霉病極具傳播性，在非常短的時(shí)間里，少量的感染果可以使整批水果腐敗，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也將影響水果進(jìn)一步的運(yùn)作，如儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。所以，在柑橘進(jìn)行保鮮儲(chǔ)運(yùn)前，在產(chǎn)地準(zhǔn)確地分揀出這些被感染引起的早期腐敗果，不僅可以非常好地控制整批水果的質(zhì)量，也可以有效地防止這種病害傳播至其它批次柑橘。因此，真菌感染引起的早期腐敗柑橘果的快速檢測(cè)對(duì)減少經(jīng)濟(jì)損失尤為關(guān)鍵，具有重要意義。
[0007]快速自動(dòng)化檢測(cè)這類(lèi)型真菌感染果的難點(diǎn)在于這種被早期真菌感染的柑橘在白色霉?fàn)钗镩L(zhǎng)出前其表皮顏色與正常柑橘皮幾乎無(wú)任何顏色上的差異。因此，采用傳統(tǒng)RGB機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法很難對(duì)其有效檢測(cè)。早期研究發(fā)現(xiàn)，在柑橘皮中含有油腺并且這些油腺中有大量精油，其中，一種名為多甲氧基黃酮的橘皮素是柑橘皮精油的主要成分之一，這種成分在紫外光的激發(fā)下會(huì)在可見(jiàn)光光譜區(qū)域發(fā)出黃色的熒光，該熒光很容易被眼睛或者RGB 成像系統(tǒng)檢測(cè)到。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在柑橘腐敗過(guò)程中，柑橘皮被分解，皮油腺中的精油物質(zhì)迀移到皮的表層，從而發(fā)病區(qū)域在紫外線的激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生相同的熒光現(xiàn)象?；谶@種現(xiàn)象，目前對(duì)于被感染的早期腐敗柑橘果的檢測(cè)采用的主要手段是利用紫外光源在暗箱里照射柑橘水果，然后利用人工手動(dòng)進(jìn)行剔除。盡管這種方法非常有效，但是操作員的手長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外線中，對(duì)其身體造成很大危害，并且每隔一兩個(gè)小時(shí)操作員必須輪換，這種頻繁的輪換也使該檢測(cè)方法非常低效。因此，探索并開(kāi)發(fā)一種有效的快速自動(dòng)化檢測(cè)新方法非常關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法自動(dòng)化、高效的在線檢測(cè)以及分離早期腐敗果的技術(shù)問(wèn)題， 本發(fā)明提供了一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
[0009]第一方面，本發(fā)明提供了一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像米集部、水果輸送部以及電控部；
[0010]所述圖像采集部包括檢測(cè)箱和圖像采集器，所述檢測(cè)箱包括外箱體以及內(nèi)箱體； 所述外箱體用于對(duì)環(huán)境雜散光進(jìn)行屏蔽并且固定所述圖像采集器;所述內(nèi)箱體安裝于所述外箱體內(nèi)，用于提供紫外線光照環(huán)境;所述圖像采集器用于采集水果在所述紫外線光照環(huán)境下的熒光圖像，并傳遞給所述電控部；
[0011]所述水果輸送部包括用于安放水果的水果輸送單元、為所述水果輸送單元的移動(dòng)提供動(dòng)力的傳動(dòng)鏈輪、作用于所述水果輸送單元的托果滾輪以及通過(guò)所述托果滾輪使所述水果輸送單元中的水果旋轉(zhuǎn)的滾輪摩擦條;所述水果輸送部用于將水果輸送到所述內(nèi)箱體的紫外線光照環(huán)境中，并且旋轉(zhuǎn)通過(guò)所述紫外線光照環(huán)境；
[0012]所述電控部包括電控處理器、編碼器以及卸果電磁閥；所述編碼器的輸出軸與所述傳動(dòng)鏈輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且發(fā)送對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)給所述電控處理器，所述電控處理器根據(jù)所述脈沖信號(hào)確定水果的當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)下發(fā)控制命令給所述圖像采集器進(jìn)行圖像采集，并且所述圖像采集器將采集的熒光圖像傳回給所述電控處理器，所述電控處理器根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。
[0013]優(yōu)選地，所述圖像采集器為工業(yè)RGB彩色相機(jī)或3CXD相機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，所述外箱體包括設(shè)置于前后兩側(cè)的凸出的可供水果通過(guò)的外箱體檢測(cè)通道、用于固定所述圖像采集器的固定橫梁、位于所述外箱體的前后兩側(cè)壁上的用于固定所述固定橫梁的橫梁固定槽孔以及用于固定所述內(nèi)箱體的內(nèi)箱體安裝槽孔；
[0015]所述固定橫梁的兩端各設(shè)置有一橫梁固定孔，用于與所述橫梁固定槽孔配合使用以實(shí)現(xiàn)所述圖像采集器高度的調(diào)節(jié)。
[0016]優(yōu)選地，所述內(nèi)箱體包括與所述外箱體檢測(cè)通道對(duì)應(yīng)的內(nèi)箱體檢測(cè)通道、與所述內(nèi)箱體安裝槽孔配合使用與固定所述內(nèi)箱體的內(nèi)箱體固定孔、貼附于所述內(nèi)箱體左右兩側(cè)以及頂部的紫外線漫反射膜以及與水果傳動(dòng)方向平行的若干個(gè)紫外線光源;其中所述若干個(gè)紫外線光源分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置于所述內(nèi)箱體底部的兩側(cè)，形成兩個(gè)光源單元；
[0017]所述內(nèi)箱體還包括分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元下方的紫外線反射罩、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元上方的紫色濾波板、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的靠近水果的一側(cè)的條狀凹面鏡、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的前端的用于散熱的風(fēng)扇、設(shè)置于所述內(nèi)箱體頂部中心部位的通孔、設(shè)置于所述通孔內(nèi)的截止濾光片安裝凸臺(tái)、截止濾波片以及用于固定所述條狀凹面鏡的固定架；
[0018]其中所述條狀凹面鏡通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘和底部合頁(yè)安裝和固定與所述固定架上，并且使所述條狀凹面鏡與地面成第一預(yù)定角度;所述截止濾光片的中心、通孔的中心以及圖像采集器的中心在同一條豎直線上。
[0019]優(yōu)選地，所述內(nèi)箱體的頂部的縱截面為梯形，并且所述梯形的兩個(gè)腰的傾斜角度為15度?45度;所述紫外線反射罩的縱截面為圓弧，并且所述紫外線反射罩的表面設(shè)置有耐高溫層;所述第一預(yù)定角度為45度?60度;所述截止濾光片用于將波長(zhǎng)530nm以下的光全部截止，波長(zhǎng)為650nm以上的光全部通過(guò)，波長(zhǎng)在530nm?650nm之間的光漸進(jìn)通過(guò);所述內(nèi)箱體檢測(cè)通道為拱形。
[0020]優(yōu)選地，每個(gè)所述外箱體內(nèi)的內(nèi)箱體為多個(gè)。
[0021]優(yōu)選地，所述水果輸送部還包括用于輸送所述水果輸送單元的輸送鏈、安裝和支撐所述輸送鏈的鏈條支撐導(dǎo)軌、帶動(dòng)所述輸送鏈移動(dòng)的兩個(gè)輸送鏈輪以及與所述傳動(dòng)鏈輪連接的減速電機(jī);其中所述水果輸送單元至少為一對(duì)，并且等間距設(shè)置于所述輸送鏈上；
[0022]所述減速電機(jī)帶動(dòng)所述傳動(dòng)鏈輪運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)所述兩個(gè)輸送鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述輸送鏈移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)水果輸送單元的移動(dòng)。[〇〇23] 優(yōu)選地，所述電控處理器包括PLC以及工業(yè)計(jì)算機(jī)；[〇〇24]所述PLC根據(jù)所述脈沖信號(hào)確定水果的當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)下發(fā)觸發(fā)信號(hào)給所述工業(yè)計(jì)算機(jī)，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)下發(fā)控制命令給所述圖像采集器進(jìn)行圖像采集；[〇〇25]其中對(duì)于每一個(gè)水果，所述圖像采集器利用每個(gè)所述條狀凹面鏡分別采集三幅側(cè)面圖像，同時(shí)所述圖像采集器直接采集三幅俯視圖像。
[0026]第二方面，本發(fā)明提供了一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)方法，，所述方法包括如下步驟:
[0027]S1、利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中；
[0028]S2、在所述電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)，所述圖像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給所述電控部；[〇〇29]S3、所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。
[0030]優(yōu)選地，所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果包括以下步驟:
[0031]S31、提取所述熒光圖像的R分量，并采用單閥值理論構(gòu)建二值化掩模模板；[〇〇32]S32、將所述熒光圖像轉(zhuǎn)化為HI S顏色空間圖像；[〇〇33]S33、提取所述HIS顏色空間圖像的H分量，并利用所述二值化掩模模板隨所述H分量進(jìn)行點(diǎn)乘運(yùn)算去背景處理，獲得去除背景后的H’分量；[〇〇34]S34、對(duì)所述H’分量進(jìn)行濾波去噪處理，并對(duì)去噪后的圖像執(zhí)行偽彩色變化生成偽彩色圖像；[〇〇35]S35、將所述偽彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)镽GB顏色空間圖像，并提取其G分量；
[0036]S36、對(duì)所述步驟S35得到的G分量進(jìn)行單閥值腐敗區(qū)分割，并進(jìn)行形態(tài)學(xué)去噪，獲得二值化圖像，其中所述二值化圖像中的非零區(qū)域?yàn)楦瘮^(qū)域。
[0037]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)及方法，本發(fā)明利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中，在電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)圖像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給電控部，由電控部根據(jù)熒光圖像自動(dòng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果，從而實(shí)現(xiàn)了早期腐敗果的在線，自動(dòng)化檢測(cè)以及自動(dòng)化分離，不僅能夠在很大程度提高效率，并且不再需要人工在紫外線下進(jìn)行操作，從而使人體免受紫外線的危害?！靖綀D說(shuō)明】
[0038]為了更清楚地說(shuō)明本公開(kāi)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本公開(kāi)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2A、2B是本發(fā)明中外箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3A、3B、3C是本發(fā)明中內(nèi)箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4A、4B是本發(fā)明中水果輸送部的結(jié)構(gòu)不思圖；[〇〇43]圖5是本發(fā)明中的熒光圖像；[〇〇44]圖6是本發(fā)明中熒光圖像的R分量的圖像；[〇〇45]圖7是本發(fā)明中二值化掩模模板的圖像；[〇〇46]圖8是本發(fā)明中HSI顏色空間圖像；[〇〇47]圖9是本發(fā)明中HI S顏色空間圖像的H分量圖像；[〇〇48]圖10是本發(fā)明中的偽彩色圖像；
[0049]圖11是本發(fā)明中偽彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)镽GB空間圖像后獲得的G分量圖像；
[0050]圖12是本發(fā)明中二值化圖像。【具體實(shí)施方式】
[0051]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開(kāi)保護(hù)的范圍。
[0052] —種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集部、水果輸送部以及電控部；[〇〇53]如圖1、圖2A、圖2B所示，所述圖像采集部包括檢測(cè)箱1和圖像采集器21，所述檢測(cè)箱1包括外箱體16以及內(nèi)箱體;所述外箱體16用于對(duì)環(huán)境雜散光進(jìn)行屏蔽并且固定所述圖像采集器21;所述內(nèi)箱體安裝于所述外箱體16內(nèi)，用于提供強(qiáng)紫外線光照環(huán)境，利用發(fā)出的強(qiáng)紫外線光譜照射經(jīng)過(guò)檢測(cè)箱中的水果所產(chǎn)生的熒光效應(yīng)來(lái)判斷水果是否為真菌感染腐敗果，所述圖像采集器21用于實(shí)時(shí)采集水果在所述紫外線光照環(huán)境下，即檢測(cè)區(qū)域的受強(qiáng)紫外線照射后所誘導(dǎo)的水果熒光圖像，并傳遞給所述電控部;其中，所述圖像采集器21優(yōu)選為工業(yè)RGB彩色相機(jī)或3CXD相機(jī)；[〇〇54] 如圖1、圖4A、圖4B所示，所述水果輸送部包括用于安放水果39的水果輸送單元12、 為所述水果輸送單元12的移動(dòng)提供動(dòng)力的傳動(dòng)鏈輪13、作用于所述水果輸送單元的設(shè)置于水果輸送單元底部的托果滾輪以及通過(guò)所述托果滾輪使所述水果輸送單元中的水果旋轉(zhuǎn)的滾輪摩擦條38;從而使水果通過(guò)所述圖像采集部時(shí)會(huì)沿水果輸送方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)用于全表面檢測(cè)。所述水果輸送部用于將水果39輸送到所述內(nèi)箱體的紫外線光照環(huán)境中，并且旋轉(zhuǎn)通過(guò)所述紫外線光照環(huán)境；
[0055]如圖1所示，所述電控部包括電控處理器、編碼器15以及卸果電磁閥8;所述編碼器 15的輸出軸與所述傳動(dòng)鏈輪13同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且發(fā)送對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)給所述電控處理器，所述電控處理器根據(jù)所述脈沖信號(hào)確定水果的當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)下發(fā)控制命令給所述圖像采集器進(jìn)行圖像采集，并且所述圖像采集器將采集的熒光圖像傳回給所述電控處理器，所述電控處理器根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸果電磁閥8對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。
[0056]本發(fā)明利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中，在電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)圖像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給電控部，由電控部根據(jù)熒光圖像自動(dòng)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果，從而實(shí)現(xiàn)了早期腐敗果的在線，自動(dòng)化檢測(cè)以及自動(dòng)化分離， 不僅能夠在很大程度提高效率，并且不再需要人工在紫外線下進(jìn)行操作，從而使人體免受紫外線的危害。
[0057]應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本發(fā)明的上述系統(tǒng)可以用來(lái)檢測(cè)真菌感染的早期柑橘的腐敗果， 當(dāng)然也可以用于檢測(cè)其他水果，對(duì)此本發(fā)明不做限定。[〇〇58]進(jìn)一步地，如圖2A、2B所示，所述外箱體16包括設(shè)置于前后兩側(cè)的凸出的可供水果通過(guò)的外箱體檢測(cè)通道17、用于固定所述圖像采集器21的固定橫梁20、位于所述外箱體的前后兩側(cè)壁上的用于固定所述固定橫梁的橫梁固定槽孔18以及用于固定所述內(nèi)箱體的內(nèi)箱體安裝槽孔19;所述固定橫梁20的兩端各設(shè)置有一橫梁固定孔22,用于與所述橫梁固定槽孔配合使用以實(shí)現(xiàn)所述圖像采集器高度的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)所述圖像采集器與所檢測(cè)水果之間的距離。[〇〇59]進(jìn)一步地，如圖3A、3B、3C所示，所述內(nèi)箱體23包括與所述外箱體檢測(cè)通道對(duì)應(yīng)的內(nèi)箱體檢測(cè)通道24、與所述內(nèi)箱體安裝槽孔19配合使用與固定所述內(nèi)箱體的內(nèi)箱體固定孔 37、貼附于所述內(nèi)箱體左右兩側(cè)以及頂部的紫外線漫反射膜29以及與水果傳動(dòng)方向平行的若干個(gè)紫外線光源26;其中所述若干個(gè)紫外線光源26分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置于所述內(nèi)箱體底部的兩側(cè)，形成兩個(gè)光源單元;所述紫外線光源26優(yōu)選地為強(qiáng)紫外線高壓水銀燈管，并且所述強(qiáng)紫外線高壓水銀燈管水平放置，安裝方向與水果輸送方向平行，所述強(qiáng)紫外線高壓水銀燈管能夠發(fā)出主峰為365nm的紫外線光。內(nèi)箱體固定孔37與內(nèi)箱體安裝槽孔19配合使用一方面可以固定內(nèi)箱體，另一方面可以調(diào)節(jié)內(nèi)箱體與檢測(cè)水果的距離。
[0060]上述內(nèi)箱體檢測(cè)通道24以及外箱體檢測(cè)通道17的設(shè)計(jì)進(jìn)一步保證了水果在熒光檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)受到任何雜散光的干涉。
[0061]上述內(nèi)箱體以單通道檢測(cè)為類(lèi)，多通道檢測(cè)可以通過(guò)單個(gè)內(nèi)箱體進(jìn)行并排實(shí)現(xiàn)。
[0062]所述內(nèi)箱體23還包括分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元下方的紫外線反射罩27、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元上方的紫色濾波板28、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的靠近水果的一側(cè)的條狀凹面鏡30、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的前后兩端的用于散熱的小型風(fēng)扇 25、設(shè)置于所述內(nèi)箱體頂部中心部位的通孔34、設(shè)置于所述通孔內(nèi)的截止濾光片安裝凸臺(tái) 35、截止濾波片36以及用于固定所述條狀凹面鏡30的固定架31;其中所述條狀凹面鏡30通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘33和底部合頁(yè)32安裝和固定與所述固定架31上，并且使所述條狀凹面鏡30與地面成第一預(yù)定角度;所述截止濾光片的中心、通孔的中心以及圖像采集器的中心在同一條豎直線上。安裝截止濾波片36可以更加有效地去除強(qiáng)紫外線高壓水銀燈管，即紫外線光源所包含的除紫外線外的紫色可見(jiàn)光(由于目前制造工藝受限，紫外線光源中通常會(huì)包含部分紫色的可見(jiàn)光)。
[0063]所述內(nèi)箱體23的頂部的縱截面為梯形，并且所述梯形的兩個(gè)腰的傾斜角度為15度 ?45度，通過(guò)調(diào)節(jié)該角度可以使紫外線反射光更為有效地散射到檢測(cè)水果表面;所述紫外線反射罩27的縱截面為半圓弧形，并且所述紫外線反射罩27材質(zhì)為鏡面氧化鋁板，表面設(shè)置有耐高溫層;所述第一預(yù)定角度可以通過(guò)條狀凹面鏡固定架中部的調(diào)節(jié)螺釘和底部合頁(yè)進(jìn)行配合調(diào)節(jié)，為45度?60度，通過(guò)調(diào)節(jié)該傾斜角，可以使被檢測(cè)水果側(cè)面圖像完全的呈現(xiàn)在條狀凹面鏡中，并被圖像采集器21獲取;所述截止濾光片36用于將波長(zhǎng)530nm以下的光全部截止，波長(zhǎng)為650nm以上的光全部通過(guò)，波長(zhǎng)在530nm?650nm之間的光漸進(jìn)通過(guò);所述內(nèi)箱體檢測(cè)通道24為拱形。
[0064]優(yōu)選地，每個(gè)所述外箱體內(nèi)的內(nèi)箱體為多個(gè)，例如對(duì)于雙通道水果分選系統(tǒng)，其每個(gè)外箱體內(nèi)的內(nèi)箱體為兩個(gè)。
[0065]進(jìn)一步地，如圖1所示，所述水果輸送部還包括用于輸送所述水果輸送單元的輸送鏈3、安裝和支撐所述輸送鏈的鏈條支撐導(dǎo)軌4、帶動(dòng)所述輸送鏈移動(dòng)的兩個(gè)輸送鏈輪5、6以及與所述傳動(dòng)鏈輪13連接的減速電機(jī)14;其中所述水果輸送單元12至少為一對(duì)，并且等間距設(shè)置于所述輸送鏈3上;所述減速電機(jī)14帶動(dòng)所述傳動(dòng)鏈輪13運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)鏈輪13帶動(dòng)所述兩個(gè)輸送鏈輪5、6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述輸送鏈3移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)水果輸送單元的移動(dòng)。
[0066]所述水果輸送部還包括起支撐作用機(jī)架2、輸送鏈張緊輪7。[〇〇67] 如圖1所示，所述電控處理器包括PLC以及工業(yè)計(jì)算機(jī)11，其中PLC設(shè)置于電控柜10 中。PLC對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，聯(lián)同編碼器以及其他機(jī)械參數(shù)計(jì)算得到水果當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)(即工業(yè)RGB彩色相機(jī)的視場(chǎng)區(qū)域時(shí))下發(fā)觸發(fā)信號(hào)給所述工業(yè)計(jì)算機(jī)11，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)11根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)下發(fā)控制命令給所述圖像采集器進(jìn)行圖像采集;所述圖像采集器，例如工業(yè)RGB彩色相機(jī)接收到所述控制命令后，開(kāi)始采集檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的水果樣本圖像并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給所述工業(yè)計(jì)算機(jī)，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)基于所開(kāi)發(fā)的圖像處理算法對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果(即是否為真菌感染果)即時(shí)反饋給PLC，PLC驅(qū)動(dòng)相應(yīng)卸果槽位置的卸果電磁閥進(jìn)行卸果。
[0068]所述工業(yè)彩色RGB相機(jī)所獲取的熒光圖像是所述紫外線光源發(fā)射的紫外線受到內(nèi)箱體內(nèi)部?jī)蓚?cè)及頂部的紫外線漫反射膜反射后的紫外線激發(fā)所產(chǎn)生，其中對(duì)于每一個(gè)水果，工業(yè)彩色RGB相機(jī)利用每個(gè)所述條狀凹面鏡分別采集三幅側(cè)面圖像，同時(shí)所述圖像采集器直接采集三幅俯視圖像。[〇〇69]上述輸送鏈3、鏈條支撐導(dǎo)軌4、水果輸送單元12和滾輪摩擦條38—并穿過(guò)外箱體檢測(cè)通道17。
[0070]本發(fā)明的系統(tǒng)，通過(guò)外箱體形成密閉的環(huán)境，屏蔽外界雜散光，內(nèi)箱體提供強(qiáng)紫外線環(huán)境，之后經(jīng)過(guò)內(nèi)箱體檢測(cè)區(qū)域(即內(nèi)箱體的紫外線光照環(huán)境)的水果在強(qiáng)紫外線光譜照射下腐敗區(qū)域會(huì)產(chǎn)生黃色的熒光，安裝在外箱體中的工業(yè)RGB彩色相機(jī)通過(guò)截止濾波片獲取所測(cè)水果的熒光圖像，并將圖像信號(hào)傳給工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，處理結(jié)果即時(shí)反饋給電控部，電控部驅(qū)動(dòng)相應(yīng)卸果槽位置的卸果電磁閥進(jìn)行卸果至相應(yīng)的接果槽，完成腐敗果的分選。本發(fā)明利用紫外線誘導(dǎo)熒光成像技術(shù)結(jié)合腐爛果的熒光效應(yīng)，設(shè)計(jì)了一種可以自動(dòng)化在線檢測(cè)真菌感染腐敗果的檢測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的方法，自動(dòng)剔除批量水果中的腐敗果而不需要人工干預(yù)，有效地解決了目前自動(dòng)化檢測(cè)方法無(wú)法識(shí)別真菌感染果的難題。[0071 ]下面對(duì)上述系統(tǒng)的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:[〇〇72]如圖1、圖4A和圖4B所示，在真實(shí)工況真菌感染腐敗果檢測(cè)時(shí)，電控柜10控制減速電機(jī)14，減速電機(jī)14提供動(dòng)力，帶動(dòng)傳動(dòng)鏈論13，傳動(dòng)鏈論13轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輸送鏈論6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)輸送鏈3及輸送鏈3上的水果輸送單元12進(jìn)行在線輸送，水果檢測(cè)過(guò)程中，水果39將首先進(jìn)入檢測(cè)箱外箱體16的外箱體檢測(cè)通道17,外箱體16相當(dāng)于一個(gè)暗室，僅僅外箱體檢測(cè)通道17與外界光照環(huán)境接觸，然而長(zhǎng)長(zhǎng)的外箱體檢測(cè)通道17又能夠幾乎隔離所有的環(huán)境光，從而提高熒光檢測(cè)性能。在檢測(cè)水果39進(jìn)入外箱體的過(guò)程中，水果輸送單元12的托果滾輪將被水果輸送單元滾輪摩擦條38抬起，并在水果輸送單元滾輪摩擦條38摩擦力的作用下帶動(dòng)水果輸送單元12中的水果旋轉(zhuǎn)，當(dāng)待檢測(cè)水果39旋轉(zhuǎn)著進(jìn)入檢測(cè)箱內(nèi)箱體23后，在內(nèi)箱體中強(qiáng)紫外線的照射下真菌感染引起的腐敗柑桔其腐敗區(qū)域?qū)?huì)發(fā)出黃色的熒光，而正常果皮區(qū)域由于不發(fā)熒光所以保持較暗的表皮顏色，特別需要說(shuō)明的是，在此激發(fā)柑桔腐敗區(qū)域熒光的紫外線來(lái)自內(nèi)箱體23兩側(cè)及頂部的紫外線漫反射膜29反射后的紫外線，這樣水果表面所獲得的紫外線照射強(qiáng)度比直接受到強(qiáng)紫外線照射水果39的紫外線強(qiáng)度分布相對(duì)更加均勻，在水果39旋轉(zhuǎn)通過(guò)內(nèi)箱體23的過(guò)程中，其水果39兩側(cè)表面的熒光效應(yīng)信息也將完整地呈現(xiàn)在條狀凹面鏡30中，外部箱體中的工業(yè)RGB彩色相機(jī)通過(guò)截止濾波片36將實(shí)時(shí)捕獲視場(chǎng)中的熒光圖像，特別需要說(shuō)明的是由于制造技術(shù)上的原因，紫外線中必然帶著紫色的光，這樣在相機(jī)鏡頭前安裝截止濾波片36有效地將紫色光去除，獲取正常果皮和腐敗區(qū)域?qū)φ斩雀逦臒晒鈭D像。
[0073]特別地，為了更加全面檢測(cè)水果樣本整個(gè)表面區(qū)域，每個(gè)水果在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中拍攝至少3幅圖像，由于在內(nèi)箱體中樣本兩側(cè)安裝有條狀凹面鏡30,從而所述工業(yè)RGB彩色相機(jī)可以記錄一個(gè)樣本的9幅圖像，使樣本整個(gè)表面信息無(wú)死角的被記錄，極大地提高真菌腐爛果的識(shí)別精度。
[0074]系統(tǒng)工作時(shí)，所述電控柜10內(nèi)部安裝有PLC，所述編碼器15的輸出軸與傳動(dòng)鏈輪13 同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而向所述PLC發(fā)送脈沖信號(hào)，PLC對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，聯(lián)同編碼器15以及其他機(jī)械參數(shù)計(jì)算得到水果39當(dāng)前位置。當(dāng)檢測(cè)到水果到達(dá)所述圖像采集器21，即工業(yè)RGB彩色相機(jī)的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，PLC將發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至所述工業(yè)RGB彩色相機(jī)，工業(yè)計(jì)算機(jī)11在接收到PLC觸發(fā)信號(hào)后向所述工業(yè)RGB彩色相機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，所述工業(yè)RGB彩色相機(jī)接收到所述控制信號(hào)后，開(kāi)始采集檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的水果樣本圖像并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給所述工業(yè)計(jì)算機(jī)11，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)11基于所開(kāi)發(fā)的圖像處理算法對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果 (即是否為真菌感染果)即時(shí)反饋給PLC，PLC驅(qū)動(dòng)相應(yīng)接果槽9位置的卸果電磁閥8進(jìn)行卸果至相應(yīng)的接果槽，完成腐敗果的分選。
[0075]對(duì)應(yīng)于上述系統(tǒng)，本發(fā)明公開(kāi)了一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)方法，所述方法包括如下步驟:
[0076]S1、利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中；
[0077]S2、在電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)，所述圖像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給所述電控部；
[0078]S3、所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。
[0079]其中步驟S3中，所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果包括以下步驟:
[0080]S31、提取所述熒光圖像的R分量，并采用單閥值理論(閾值Ti = 65)構(gòu)建二值化掩模模板B;其中所述熒光圖像如圖5所示，R分量如圖6所示，二值化掩模模板B如圖7所示； [〇〇811S32、將所述熒光圖像轉(zhuǎn)化為HIS(色調(diào)H、飽和度S和亮度I)顏色空間圖像，其中HIS顏色空間圖像如圖8所示;在此進(jìn)行空間圖像的轉(zhuǎn)化是因?yàn)樗砻孑^大的曲率變化導(dǎo)致熒光RGB圖像各分量圖像表面灰度分布不均，從而給腐爛區(qū)域的提取造成困難；[〇〇82]S33、提取所述HIS顏色空間圖像的H分量，并利用所述二值化掩模模板B對(duì)所述H分量進(jìn)行點(diǎn)乘運(yùn)算去背景處理，獲得去除背景后的H’分量，其中H’分量圖像如圖9所示;在此提取H分量圖像是因?yàn)镠分量在HIS空間中表示色調(diào)分量，其對(duì)水果表面較大曲率變化造成的紫外線強(qiáng)度照射不均的敏感性較低；[〇〇83]S34、為了增強(qiáng)分量圖像H'中腐爛區(qū)域和正常果皮區(qū)域的對(duì)照，對(duì)所述H’分量進(jìn)行濾波去噪處理，并對(duì)去噪后的圖像執(zhí)行偽彩色變化生成偽彩色圖像F;
[0084]其中:
[0085]F(x,y) =ci
[0086]其中，F(xiàn)(x，y)即為F，表示為輸出的偽彩色圖像，Ci為灰度在[li^li]中時(shí)所影射成的彩色；[〇〇87]其中偽彩色圖像F如圖10所示；[〇〇88]S35、將所述偽彩色圖像F轉(zhuǎn)變?yōu)镽GB顏色空間圖像，并提取其G分量G’ ；
[0089]其中分量G’如圖11所示，從圖11中可以看出，處理后的分量圖像G'比未執(zhí)行偽彩色增強(qiáng)處理的圖像其腐敗區(qū)域和正常果皮區(qū)域?qū)φ斩雀用黠@；
[0090]S36、對(duì)所述步驟S35得到的G分量G ’進(jìn)行單閥值(閾值T2 = 170)快速腐敗區(qū)分割， 并進(jìn)行形態(tài)學(xué)去噪，獲得二值化圖像I，如圖12所示，對(duì)所述二值化圖像I進(jìn)行非零像素統(tǒng)計(jì)，其中所述二值化圖像I中的非零區(qū)域?yàn)楦瘮^(qū)域，即9幅圖像中只要任何一幅圖像中出現(xiàn)1個(gè)非零區(qū)域，則馬上判定所檢測(cè)水果為腐敗果，否則為正常果。
[0091]上述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果的過(guò)程有工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和完成。[〇〇92]本發(fā)明利用紫外線誘導(dǎo)熒光成像技術(shù)結(jié)合腐爛果的熒光效應(yīng)，構(gòu)建了一套非常有效的熒光圖像獲取裝置，設(shè)計(jì)了一種可以自動(dòng)化在線檢測(cè)真菌感染腐敗果的檢測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的方法，自動(dòng)剔除批量水果中的腐敗果而不需要人工干預(yù)，有效地解決了目前自動(dòng)化檢測(cè)方法無(wú)法識(shí)別真菌感染果的難題，對(duì)柑橘采后減損，提高農(nóng)民收益，保障柑橘產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展等具有重要意義。
[0093]本發(fā)明的方法或系統(tǒng)適用不同大小和種類(lèi)的柑橘類(lèi)水果，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化快速檢測(cè)真菌感染引起早期柑桔腐敗果。[〇〇94]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或者部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟。
[0095]本公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本公開(kāi)的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書(shū)的理解。
[0096]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本公開(kāi)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解;其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本公開(kāi)各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括圖像采集部、水果輸 送部以及電控部；所述圖像采集部包括檢測(cè)箱和圖像采集器，所述檢測(cè)箱包括外箱體以及內(nèi)箱體;所述 外箱體用于對(duì)環(huán)境雜散光進(jìn)行屏蔽并且固定所述圖像采集器;所述內(nèi)箱體安裝于所述外箱 體內(nèi)，用于提供紫外線光照環(huán)境;所述圖像采集器用于采集水果在所述紫外線光照環(huán)境下 的熒光圖像，并傳遞給所述電控部；所述水果輸送部包括用于安放水果的水果輸送單元、為所述水果輸送單元的移動(dòng)提供 動(dòng)力的傳動(dòng)鏈輪、作用于所述水果輸送單元的托果滾輪以及通過(guò)所述托果滾輪使所述水果 輸送單元中的水果旋轉(zhuǎn)的滾輪摩擦條;所述水果輸送部用于將水果輸送到所述內(nèi)箱體的紫 外線光照環(huán)境中，并且旋轉(zhuǎn)通過(guò)所述紫外線光照環(huán)境；所述電控部包括電控處理器、編碼器以及卸果電磁閥；所述編碼器的輸出軸與所述傳 動(dòng)鏈輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且發(fā)送對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)給所述電控處理器，所述電控處理器根據(jù)所述 脈沖信號(hào)確定水果的當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)下發(fā)控制命令給所 述圖像采集器進(jìn)行圖像采集，并且所述圖像采集器將采集的熒光圖像傳回給所述電控處理 器，所述電控處理器根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸 果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集器為工業(yè)RGB彩色相機(jī)或 3(XD相機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述外箱體包括設(shè)置于前后兩側(cè)的凸出的 可供水果通過(guò)的外箱體檢測(cè)通道、用于固定所述圖像采集器的固定橫梁、位于所述外箱體 的前后兩側(cè)壁上的用于固定所述固定橫梁的橫梁固定槽孔以及用于固定所述內(nèi)箱體的內(nèi) 箱體安裝槽孔；所述固定橫梁的兩端各設(shè)置有一橫梁固定孔，用于與所述橫梁固定槽孔配合使用以實(shí) 現(xiàn)所述圖像采集器高度的調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)箱體包括與所述外箱體檢測(cè)通道對(duì) 應(yīng)的內(nèi)箱體檢測(cè)通道、與所述內(nèi)箱體安裝槽孔配合使用與固定所述內(nèi)箱體的內(nèi)箱體固定 孔、貼附于所述內(nèi)箱體左右兩側(cè)以及頂部的紫外線漫反射膜以及與水果傳動(dòng)方向平行的若 干個(gè)紫外線光源;其中所述若干個(gè)紫外線光源分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置于所述內(nèi)箱體底部的兩側(cè)，形 成兩個(gè)光源單元；所述內(nèi)箱體還包括分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元下方的紫外線反射罩、分別設(shè)置于每 個(gè)所述光源單元上方的紫色濾波板、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的靠近水果的一側(cè)的條 狀凹面鏡、分別設(shè)置于每個(gè)所述光源單元的前端的用于散熱的風(fēng)扇、設(shè)置于所述內(nèi)箱體頂 部中心部位的通孔、設(shè)置于所述通孔內(nèi)的截止濾光片安裝凸臺(tái)、截止濾波片以及用于固定 所述條狀凹面鏡的固定架；其中所述條狀凹面鏡通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘和底部合頁(yè)安裝和固定與所述固定架上，并且使所 述條狀凹面鏡與地面成第一預(yù)定角度;所述截止濾光片的中心、通孔的中心以及圖像采集 器的中心在同一條豎直線上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)箱體的頂部的縱截面為梯形，并且 所述梯形的兩個(gè)腰的傾斜角度為15度?45度;所述紫外線反射罩的縱截面為圓弧，并且所述紫外線反射罩的表面設(shè)置有耐高溫層;所述第一預(yù)定角度為45度?60度;所述截止濾光 片用于將波長(zhǎng)530nm以下的光全部截止，波長(zhǎng)為650nm以上的光全部通過(guò)，波長(zhǎng)在530nm? 650nm之間的光漸進(jìn)通過(guò);所述內(nèi)箱體檢測(cè)通道為拱形。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述外箱體內(nèi)的內(nèi)箱體為 多個(gè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水果輸送部還包括用于輸送所述水果 輸送單元的輸送鏈、安裝和支撐所述輸送鏈的鏈條支撐導(dǎo)軌、帶動(dòng)所述輸送鏈移動(dòng)的兩個(gè) 輸送鏈輪以及與所述傳動(dòng)鏈輪連接的減速電機(jī);其中所述水果輸送單元至少為一對(duì)，并且 等間距設(shè)置于所述輸送鏈上；所述減速電機(jī)帶動(dòng)所述傳動(dòng)鏈輪運(yùn)動(dòng)，所述傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)所述兩個(gè)輸送鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而帶動(dòng)所述輸送鏈移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)水果輸送單元的移動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電控處理器包括PLC以及工業(yè)計(jì)算機(jī)；所述PLC根據(jù)所述脈沖信號(hào)確定水果的當(dāng)前位置，并且在水果進(jìn)入所述紫外線光照環(huán)境時(shí)下發(fā)觸發(fā)信號(hào)給所述工業(yè)計(jì)算機(jī)，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)下發(fā)控制命令給 所述圖像采集器進(jìn)行圖像采集；其中對(duì)于每一個(gè)水果，所述圖像采集器利用每個(gè)所述條狀凹面鏡分別采集三幅側(cè)面圖 像，同時(shí)所述圖像采集器直接采集三幅俯視圖像。9.一種早期水果腐敗果在線檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:S1、利用水果輸送部將水果輸送到圖像采集部中；S2、在電控部的控制下，在水果旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖像采集部形成的紫外線光照環(huán)境時(shí)，所述圖 像采集部采集水果的熒光圖像，并傳遞給所述電控部；S3、所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng)的水果是否為腐敗果，若是，則控制所述卸 果電磁閥對(duì)對(duì)應(yīng)的腐敗果進(jìn)行卸果。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電控部根據(jù)所述熒光圖像檢測(cè)對(duì)應(yīng) 的水果是否為腐敗果包括以下步驟:S31、提取所述熒光圖像的R分量，并采用單閥值理論構(gòu)建二值化掩模模板；S32、將所述熒光圖像轉(zhuǎn)化為HIS顏色空間圖像；S33、提取所述HIS顏色空間圖像的H分量，并利用所述二值化掩模模板對(duì)所述H分量進(jìn) 行點(diǎn)乘運(yùn)算去背景處理，獲得去除背景后的H’分量；S34、對(duì)所述H’分量進(jìn)行濾波去噪處理，并對(duì)去噪后的圖像執(zhí)行偽彩色變化生成偽彩色 圖像；S35、將所述偽彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)镽GB顏色空間圖像，并提取其G分量；S36、對(duì)所述步驟S35得到的G分量進(jìn)行單閥值腐敗區(qū)分割，并進(jìn)行形態(tài)學(xué)去噪，獲得二 值化圖像，其中所述二值化圖像中的非零區(qū)域?yàn)楦瘮^(qū)域。
【文檔編號(hào)】B07C5/342GK106076890SQ201610645051
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月8日 公開(kāi)號(hào)201610645051.9, CN 106076890 A, CN 106076890A, CN 201610645051, CN-A-106076890, CN106076890 A, CN106076890A, CN201610645051, CN201610645051.9
【發(fā)明人】李江波, 黃文倩, 田喜, 王慶艷, 竹永偉, 張馳, 劉生根
【申請(qǐng)人】北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心