枸杞机器视觉分级分选机的研制
发布时间：2020-12-21 15:42
近两年枸杞产量不断增加,枸杞分级分选技术亟需提高,枸杞分级分选技术的提高,不但可以直接推动枸杞销售的附加值,还可以有效的推动宁夏枸杞品牌的知名度。本文分别从枸杞机器视觉分级分选机的机械结构、电路设计和软件分析做了分析和研究。机械结构主要研究了振动上料机构、枸杞单个化输送机构、枸杞信息采集装置和气动式分离执行机构,分析了枸杞在运动过程中的受力情况,以及波轮单个化和下滑单个化所需的参数以及各自优势。电路方面采用BCM2837作为上下摄像头图像处理的处理器,图像采集采用索尼IMX219感光元件,具有30帧/s的高灵敏度。图像传输采用3组差分信的CSI接口,传输速度80M-1Gbps,还分析了称重传感器信号调理电路。软件方面主要研究了枸杞大小分级算法,分别提取了枸杞的纵长、外接矩形斜边长、枸杞周长、以及投影面积,分别进行分级比较,在枸杞周长提取中采用轮廓周长法和最小外接凸多边形周长法进行了比较,采用最小外接凸多边形周长法比轮廓周长法效果更好。枸杞色泽识别研究分别从RGB、HSI和HSV模型做了霉变枸杞识别研究,研究发现采用HSV模型的V分量作为霉变枸杞识别的主要特征,具有双峰间距大,易于识别的...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１枸杞分选系统设计图??枸杞机器视觉分级分选机机械结构如图２－２，振动上料机构后侧分为４路独立输送轨道，连??，上４，４
综合枸杞的质量信息对枸杞进行分级，最后由喷气式分离机构将枸杞吹入相应等级的运输??轨道，实现枸杞分级。??图２－２枸杞分选系统设计图??１、振动上料机构２、传送导轨?３、运输传送带?４、光电检测传感器５、视觉摄像头６、喷气分离装置??２．２振动上料机构??振动上料机构主要由振动上料轨道、料斗、电磁铁、底座、外壳等组成，如图２－３、２－４。其??核心采用脉冲电磁铁，脉冲电磁铁使料斗垂直振动，倾斜的弹簧片带动料斗周期性的做扭摆运动，??料斗内的枸杞，在次振动状态下沿着振动上料机构的螺旋轨道旋转上升，在振动上料机构的水平??轨道处被分为４路，受轨道形状的限制，枸杞在振动过程中会随着轨道形状的限制自动调整姿态，??每次只能竖形通过，在信息采集区的前方设置有加速轨道，先落下的枸杞运动速度会大于后落下??的枸杞，这样枸杞被分为单个，统一姿态的果粒，最终被送往图像采集区进行图像识别和称重。??图２－３振动上料机俯视图?图２－４振动上料机构截面图??１、振动上料轨道?２、料斗?３、压帽?４、衔铁５、弹片?６、电磁铁?７、外壳８、底座９、减震橡胶垫??枸杞之所以会在振动上料机构上螺旋上升并不断调整自己的姿态，最后排列为单列、统一竖??形姿态
综合枸杞的质量信息对枸杞进行分级，最后由喷气式分离机构将枸杞吹入相应等级的运输??轨道，实现枸杞分级。??图２－２枸杞分选系统设计图??１、振动上料机构２、传送导轨?３、运输传送带?４、光电检测传感器５、视觉摄像头６、喷气分离装置??２．２振动上料机构??振动上料机构主要由振动上料轨道、料斗、电磁铁、底座、外壳等组成，如图２－３、２－４。其??核心采用脉冲电磁铁，脉冲电磁铁使料斗垂直振动，倾斜的弹簧片带动料斗周期性的做扭摆运动，??料斗内的枸杞，在次振动状态下沿着振动上料机构的螺旋轨道旋转上升，在振动上料机构的水平??轨道处被分为４路，受轨道形状的限制，枸杞在振动过程中会随着轨道形状的限制自动调整姿态，??每次只能竖形通过，在信息采集区的前方设置有加速轨道，先落下的枸杞运动速度会大于后落下??的枸杞，这样枸杞被分为单个，统一姿态的果粒，最终被送往图像采集区进行图像识别和称重。??图２－３振动上料机俯视图?图２－４振动上料机构截面图??１、振动上料轨道?２、料斗?３、压帽?４、衔铁５、弹片?６、电磁铁?７、外壳８、底座９、减震橡胶垫??枸杞之所以会在振动上料机构上螺旋上升并不断调整自己的姿态，最后排列为单列、统一竖??形姿态
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的枸杞检测分级系统[J]. 弋伟国,张冬,何建国,马建华,褚雪松. 中国农机化学报. 2015(04)
[2]小型农产品分选机设计与试验[J]. 邓继忠,李山,张建瓴,陈文凯,蒋恩臣. 农业机械学报. 2015(09)
[3]基于RGB色彩空间自然场景统计的无参考图像质量评价[J]. 李俊峰. 自动化学报. 2015(09)
[4]迭代法在焊缝图像阈值分割中的应用[J]. 莫胜撼,喻宁娜,戴建树. 电焊机. 2015(02)
[5]红枣自动快速无损检测分级机研究[J]. 王松磊,刘民法,何建国,贺晓光,吴龙国. 农业机械学报. 2014(09)
[6]HSV颜色空间的饱和度与明度关系模型[J]. 马玲,张晓辉. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(08)
[7]机器视觉系统中光源的选择[J]. 侯远韶. 洛阳师范学院学报. 2014(08)
[8]红枣各阶段分级设备应用现状[J]. 张惠,贾首星,郑炫,韩大龙. 江苏农业科学. 2014(02)
[9]枸杞加工研究现状与前景展望[J]. 葛邦国,刘志勇,朱风涛,马超. 食品研究与开发. 2014(04)
[10]一种解算空间几何对象的最小外接矩形算法[J]. 郭庆胜,冯代鹏,刘远刚,陈勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(02)
博士论文
[1]基于多源信息融合的马铃薯分级无损检测方法研究[D]. 汪成龙.华中农业大学 2014
[2]支持向量机及其在医学图像分割中的应用[D]. 张翔.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]自适应压电振动盘控制系统设计与实现[D]. 戴世宇.杭州电子科技大学 2015
[2]基于高斯噪声的图像去噪算法研究[D]. 樊勇.西南石油大学 2014
[3]MIPI高速数据接口的研究与实现[D]. 沈磊.湖南大学 2013
[4]基于支持向量机的图像分类研究[D]. 肖靓.同济大学 2006
本文编号：2930081
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１枸杞分选系统设计图??枸杞机器视觉分级分选机机械结构如图２－２，振动上料机构后侧分为４路独立输送轨道，连??，上４，４
综合枸杞的质量信息对枸杞进行分级，最后由喷气式分离机构将枸杞吹入相应等级的运输??轨道，实现枸杞分级。??图２－２枸杞分选系统设计图??１、振动上料机构２、传送导轨?３、运输传送带?４、光电检测传感器５、视觉摄像头６、喷气分离装置??２．２振动上料机构??振动上料机构主要由振动上料轨道、料斗、电磁铁、底座、外壳等组成，如图２－３、２－４。其??核心采用脉冲电磁铁，脉冲电磁铁使料斗垂直振动，倾斜的弹簧片带动料斗周期性的做扭摆运动，??料斗内的枸杞，在次振动状态下沿着振动上料机构的螺旋轨道旋转上升，在振动上料机构的水平??轨道处被分为４路，受轨道形状的限制，枸杞在振动过程中会随着轨道形状的限制自动调整姿态，??每次只能竖形通过，在信息采集区的前方设置有加速轨道，先落下的枸杞运动速度会大于后落下??的枸杞，这样枸杞被分为单个，统一姿态的果粒，最终被送往图像采集区进行图像识别和称重。??图２－３振动上料机俯视图?图２－４振动上料机构截面图??１、振动上料轨道?２、料斗?３、压帽?４、衔铁５、弹片?６、电磁铁?７、外壳８、底座９、减震橡胶垫??枸杞之所以会在振动上料机构上螺旋上升并不断调整自己的姿态，最后排列为单列、统一竖??形姿态
综合枸杞的质量信息对枸杞进行分级，最后由喷气式分离机构将枸杞吹入相应等级的运输??轨道，实现枸杞分级。??图２－２枸杞分选系统设计图??１、振动上料机构２、传送导轨?３、运输传送带?４、光电检测传感器５、视觉摄像头６、喷气分离装置??２．２振动上料机构??振动上料机构主要由振动上料轨道、料斗、电磁铁、底座、外壳等组成，如图２－３、２－４。其??核心采用脉冲电磁铁，脉冲电磁铁使料斗垂直振动，倾斜的弹簧片带动料斗周期性的做扭摆运动，??料斗内的枸杞，在次振动状态下沿着振动上料机构的螺旋轨道旋转上升，在振动上料机构的水平??轨道处被分为４路，受轨道形状的限制，枸杞在振动过程中会随着轨道形状的限制自动调整姿态，??每次只能竖形通过，在信息采集区的前方设置有加速轨道，先落下的枸杞运动速度会大于后落下??的枸杞，这样枸杞被分为单个，统一姿态的果粒，最终被送往图像采集区进行图像识别和称重。??图２－３振动上料机俯视图?图２－４振动上料机构截面图??１、振动上料轨道?２、料斗?３、压帽?４、衔铁５、弹片?６、电磁铁?７、外壳８、底座９、减震橡胶垫??枸杞之所以会在振动上料机构上螺旋上升并不断调整自己的姿态，最后排列为单列、统一竖??形姿态
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的枸杞检测分级系统[J]. 弋伟国,张冬,何建国,马建华,褚雪松. 中国农机化学报. 2015(04)
[2]小型农产品分选机设计与试验[J]. 邓继忠,李山,张建瓴,陈文凯,蒋恩臣. 农业机械学报. 2015(09)
[3]基于RGB色彩空间自然场景统计的无参考图像质量评价[J]. 李俊峰. 自动化学报. 2015(09)
[4]迭代法在焊缝图像阈值分割中的应用[J]. 莫胜撼,喻宁娜,戴建树. 电焊机. 2015(02)
[5]红枣自动快速无损检测分级机研究[J]. 王松磊,刘民法,何建国,贺晓光,吴龙国. 农业机械学报. 2014(09)
[6]HSV颜色空间的饱和度与明度关系模型[J]. 马玲,张晓辉. 计算机辅助设计与图形学学报. 2014(08)
[7]机器视觉系统中光源的选择[J]. 侯远韶. 洛阳师范学院学报. 2014(08)
[8]红枣各阶段分级设备应用现状[J]. 张惠,贾首星,郑炫,韩大龙. 江苏农业科学. 2014(02)
[9]枸杞加工研究现状与前景展望[J]. 葛邦国,刘志勇,朱风涛,马超. 食品研究与开发. 2014(04)
[10]一种解算空间几何对象的最小外接矩形算法[J]. 郭庆胜,冯代鹏,刘远刚,陈勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(02)
博士论文
[1]基于多源信息融合的马铃薯分级无损检测方法研究[D]. 汪成龙.华中农业大学 2014
[2]支持向量机及其在医学图像分割中的应用[D]. 张翔.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]自适应压电振动盘控制系统设计与实现[D]. 戴世宇.杭州电子科技大学 2015
[2]基于高斯噪声的图像去噪算法研究[D]. 樊勇.西南石油大学 2014
[3]MIPI高速数据接口的研究与实现[D]. 沈磊.湖南大学 2013
[4]基于支持向量机的图像分类研究[D]. 肖靓.同济大学 2006
本文编号：2930081
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