CN108188039A - 一种水果自动分拣***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水果自动分拣***，包括计算机、输送装置、分拣装置以及图像采集装置，所述计算机电性连接输送装置传送控制信号，所述输送装置包含物料载入区域、分拣区域以及包装工位区域，所述分拣区域旁侧设置有分拣装置，所述分拣装置电性连接计算机接受信号控制，所述分拣区域旁侧位置与所述分拣装置相对处设置有图像采集装置，所述图像采集装置电性连接计算机上传图像数据。通过上述方式，本发明提供一种水果自动分拣***及方法，可自动挑选出一定面积大小一致的水果，具有精度高、误差低、速度快、自动化程度高的特点，从而实现水果包装加工的自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种水果自动分拣***及方法。
背景技术
在顾客挑选水果时会有对水果大小一致性的需求，所以水果供应商有必要分拣出大小一致的水果。目前对于水果大小的分类主要靠人的肉眼，或者靠手动称重再者是凭借水果的重量感应进行分类。靠人力的话，弊端是劳动强度大，自动化低，效率低，误差大。靠重量感应的机械设备则精度低，因为即使水果的重量一样，但并不一定能说明它们的大小一样。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种水果自动分拣***及方法，可自动挑选出一定面积大小一致的水果，具有精度高、误差低、速度快、自动化程度高的特点，从而实现水果包装加工的自动化生产。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种水果自动分拣***及方法，包括计算机、输送装置、分拣装置以及图像采集装置，所述计算机电性连接输送装置传送控制信号，所述输送装置包含物料载入区域、分拣区域以及包装工位区域，所述分拣区域旁侧设置有分拣装置，所述分拣装置电性连接计算机接受信号控制，所述分拣区域旁侧位置与所述分拣装置相对处设置有图像采集装置，所述图像采集装置电性连接计算机上传图像数据，所述分拣装置还包含有不合格品区，所述不合格品区布置于所述分拣装置工作半径范围内。
在本发明一个较佳实施例中，所述输送装置为传送带，所述传送带的前段为物料载入区域，中段为分拣区域，后段为包装工位区域。
在本发明一个较佳实施例中，所述分拣装置为机械臂，所述机械臂头部设置有与待分拣物料相匹配的夹头。
在本发明一个较佳实施例中，所述图像采集装置为工业照相机，所述工业照相机朝向机械臂布置，所述工业照相机的图像采集范围完全覆盖分拣区域。
一种水果自动分拣***控制方法，包括以下步骤:
步骤一：将待分拣水果放置于输送装置上物料载入区域；
步骤二：工业照相机实时采集输送装置上分拣区域的动态图像并传入计算机进行图像识别，计算图像内水果面积大小，按设定分拣要求输出判定结果；
步骤三：计算机获取判定结果，向分拣装置输出控制信号，抓取不符合步骤二分拣要求的水果至不合格品区；
步骤四：符合步骤二分拣要求的水果保留在输送装置上，输送到包装工位区域进行包装加工。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤一，放置条件须为水果互相分开且不叠放在一起。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤二，计算机获取图像数据做灰度转换处理，寻找四个坐标点计算RT旋转偏移矩阵，设置标定相机坐标、机械臂位置坐标以及标定面大小参数，计算出水果的标定面大小数据。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种水果自动分拣***及方法，可自动挑选出一定面积大小一致的水果，具有精度高、误差低、速度快、自动化程度高的特点，从而实现水果包装加工的自动化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种水果自动分拣***及方法的一较佳实施例的结构图；
图2是本发明一种水果自动分拣***及方法的一较佳实施例的流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明实施例包括：
一种水果自动分拣***及方法，包括计算机、输送装置、分拣装置以及图像采集装置，所述计算机电性连接输送装置传送控制信号，所述输送装置包含物料载入区域、分拣区域以及包装工位区域，所述分拣区域旁侧设置有分拣装置，所述分拣装置电性连接计算机接受信号控制，所述分拣区域旁侧位置与所述分拣装置相对处设置有图像采集装置，所述图像采集装置电性连接计算机上传图像数据，所述分拣装置还包含有不合格品区，所述不合格品区布置于所述分拣装置工作半径范围内。
其中，所述输送装置为传送带，所述传送带的前段为物料载入区域，中段为分拣区域，后段为包装工位区域。
进一步的，所述分拣装置为机械臂，所述机械臂头部设置有与待分拣物料相匹配的夹头。
进一步的，所述图像采集装置为工业照相机，所述工业照相机朝向机械臂布置，所述工业照相机的图像采集范围完全覆盖分拣区域。
一种水果自动分拣***控制方法，包括以下步骤:
步骤一：将待分拣水果放置于输送装置上物料载入区域；
步骤二：工业照相机实时采集输送装置上分拣区域的动态图像并传入计算机进行图像识别，计算图像内水果面积大小，按设定分拣要求输出判定结果；
步骤三：计算机获取判定结果，向分拣装置输出控制信号，抓取不符合步骤二分拣要求的水果至不合格品区；
步骤四：符合步骤二分拣要求的水果保留在输送装置上，输送到包装工位区域进行包装加工。
进一步的，所述步骤一，放置条件须为水果互相分开且不叠放在一起。
进一步的，所述步骤二，计算机获取图像数据做灰度转换处理，寻找四个坐标点计算RT旋转偏移矩阵，设置标定相机坐标、机械臂位置坐标以及标定面大小参数，计算出水果的标定面大小数据。
具体地，分拣流程为：
1.水果均匀平放在传送带上输送到包装工位。注意水果需互相分开，不能叠放在一起。
2.传送带上有一个工业照相机按设定频率进行拍照，获取照相范围内的多个水果。
3.拍摄的照片传入计算机进行图像识别。
4.通过对图像面积的计算，可以辨别出图像中水果面积的大小情况。
5.机械臂抓取图像中面积不合要求的水果并放置于不合格品区内。
6.最后确保流入包装工位的水果大小一致。
进一步地，如图2所示，分拣水果的具体方法为：
1.照相机获取的照片传入计算机；
2.为了计算识别，计算机把每个彩色图像照片转换成灰度图像；
3.通过四个特征点来计算相机的姿态位置；
4.相机坐标的标定，计算RT旋转偏移矩阵；
5.设置机械臂位置点；
6.设置RT矩阵；
7.设置标定面的长，宽，单元格大小；
8.获取设置标定面的长，宽，单元格大小；
9.获取图像点坐标；
10.获取转换矩阵RT值；
11.图像坐标点转为机械臂坐标，即抓取的坐标位置；
12.根据颜色边界分割提取出水果的面积；
13.按照面积的大小进行选择，如果面积符合要求则留在传送带送于下一步包装工位，否则被机械臂取走。
综上所述，本发明提供了一种水果自动分拣***及方法，可自动挑选出一定面积大小一致的水果，具有精度高、误差低、速度快、自动化程度高的特点，从而实现水果包装加工的自动化生产。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种水果自动分拣***，其特征在于，包括计算机、输送装置、分拣装置以及图像采集装置，所述计算机电性连接输送装置传送控制信号，所述输送装置包含物料载入区域、分拣区域以及包装工位区域，所述分拣区域旁侧设置有分拣装置，所述分拣装置电性连接计算机接受信号控制，所述分拣区域旁侧位置与所述分拣装置相对处设置有图像采集装置，所述图像采集装置电性连接计算机上传图像数据，所述分拣装置还包含有不合格品区，所述不合格品区布置于所述分拣装置工作半径范围内。
2.根据权利要求1所述的水果自动分拣***，其特征在于，所述输送装置为传送带，所述传送带的前段为物料载入区域，中段为分拣区域，后段为包装工位区域。
3.根据权利要求1所述的水果自动分拣***，其特征在于，所述分拣装置为机械臂，所述机械臂头部设置有与待分拣物料相匹配的夹头。
4.根据权利要求1所述的水果自动分拣***，其特征在于，所述图像采集装置为工业照相机，所述工业照相机朝向机械臂布置，所述工业照相机的图像采集范围完全覆盖分拣区域。
5.一种水果自动分拣***控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤一：将待分拣水果放置于输送装置上物料载入区域；
步骤二：工业照相机实时采集输送装置上分拣区域的动态图像并传入计算机进行图像识别，计算图像内水果面积大小，按设定分拣要求输出判定结果；
步骤三：计算机获取判定结果，向分拣装置输出控制信号，抓取不符合步骤二分拣要求的水果至不合格品区；
步骤四：符合步骤二分拣要求的水果保留在输送装置上，输送到包装工位区域进行包装加工。
6.根据权利要求5所述的水果自动分拣***控制方法，其特征在于，所述步骤一中，放置条件须为水果互相分开且不叠放在一起。
7.根据权利要求5所述的水果自动分拣***控制方法，其特征在于，所述步骤二中，计算机获取图像数据做灰度转换处理，寻找四个坐标点计算RT旋转偏移矩阵，设置标定相机坐标、机械臂位置坐标以及标定面大小参数，计算出水果的标定面大小数据。
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