发明内容
为了解决相关领域的技术问题,本发明提供了一种利用外形检测的智能化果汁加工***及方法,能够基于当前要输入果汁的果汁瓶的外观参数决定是否允许对果汁瓶输入果汁以及是否需要对果汁瓶执行相应强度的烘干处理,从而提升了果汁加工的智能化水平。
为此,本发明至少需要具备以下几处关键的发明点:
(1)基于当前要输入果汁的果汁瓶的类型是否为当前果汁生产线允许加工的果汁瓶类型确定是否将果汁瓶推离果汁输入工位,从而避免出现果汁输入失误的事故发生;
(2)在当前要输入果汁的果汁瓶的瓶体沾水过多时,对所述果汁瓶执行与沾水的面积成正比的烘干强度的烘干处理。
根据本发明的一方面,提供了一种利用外形检测的智能化果汁加工***,所述***包括:
果汁输入机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与第三分析机构连接,用于基于接收到的现场检测种类选择与所述现场检测种类符合的果汁类型和果汁体积以用于所述果汁瓶的果汁的输入控制;
机械推送结构,与所述第三分析机构连接,用于在接收到瓶体无效信号时,将所述果汁瓶推离针孔式摄像机对面的果汁输入工位;
针孔式摄像机,用于在位于当前果汁生产线上的果汁瓶被输入果汁之前,从所述果汁瓶的侧面对所述果汁瓶所在环境执行实时摄像操作,以获得与当前时间戳对应的侧面环境图像;
特征校正机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与所述针孔式摄像机连接,用于对接收到的侧面环境图像执行灰度不均匀的校正处理,以获得对应的特征校正图像;
现场滤波机构,与所述特征校正机构连接,用于对接收到的特征校正图像执行平滑空间滤波处理,以获得对应的现场滤波图像;
云端服务器,用于存储水体灰度阈值范围和各种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶分别对应的各个基准瓶体图片;
第一分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于所述现场滤波图像中灰度值落在所述水体灰度阈值范围内的像素点作为水体像素点,统计所述现场滤波图像中的水体像素点的数量;
第二分析机构,与所述第一分析机构连接,用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量大于预设数量阈值时,发出烘干请求信号;
烘干执行设备,与所述第二分析机构连接,设置在所述果汁瓶的侧面,用于在接收到所述烘干请求信号时,基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理;
第三分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于在所述现场滤波图像中检测不到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体无效信号;
其中,所述第三分析机构还用于在所述现场滤波图像中检测到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体可控信号,同时将检测到的基准瓶体图片对应的果汁瓶的种类作为现场检测种类输出。
根据本发明的另一方面,还提供了一种利用外形检测的智能化果汁加工方法,所述方法包括:
使用果汁输入机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与第三分析机构连接,用于基于接收到的现场检测种类选择与所述现场检测种类符合的果汁类型和果汁体积以用于所述果汁瓶的果汁的输入控制;
使用机械推送结构,与所述第三分析机构连接,用于在接收到瓶体无效信号时,将所述果汁瓶推离针孔式摄像机对面的果汁输入工位;
使用针孔式摄像机,用于在位于当前果汁生产线上的果汁瓶被输入果汁之前,从所述果汁瓶的侧面对所述果汁瓶所在环境执行实时摄像操作,以获得与当前时间戳对应的侧面环境图像;
使用特征校正机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与所述针孔式摄像机连接,用于对接收到的侧面环境图像执行灰度不均匀的校正处理,以获得对应的特征校正图像;
使用现场滤波机构,与所述特征校正机构连接,用于对接收到的特征校正图像执行平滑空间滤波处理,以获得对应的现场滤波图像;
使用云端服务器,用于存储水体灰度阈值范围和各种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶分别对应的各个基准瓶体图片;
使用第一分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于所述现场滤波图像中灰度值落在所述水体灰度阈值范围内的像素点作为水体像素点,统计所述现场滤波图像中的水体像素点的数量;
使用第二分析机构,与所述第一分析机构连接,用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量大于预设数量阈值时,发出烘干请求信号;
使用烘干执行设备,与所述第二分析机构连接,设置在所述果汁瓶的侧面,用于在接收到所述烘干请求信号时,基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理;
使用第三分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于在所述现场滤波图像中检测不到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体无效信号;
其中,所述第三分析机构还用于在所述现场滤波图像中检测到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体可控信号,同时将检测到的基准瓶体图片对应的果汁瓶的种类作为现场检测种类输出。
本发明的利用外形检测的智能化果汁加工***及方法运行智能、控制可靠。由于能够基于当前要输入果汁的果汁瓶的外观参数决定是否允许对果汁瓶输入果汁以及是否需要对果汁瓶执行相应强度的烘干处理,从而提升了果汁加工的智能化水平。
具体实施方式
下面将对本发明的利用外形检测的智能化果汁加工***及方法的实施方案进行详细说明。
水果加工,以水果、浆果为原料,用物理、化学或生物等方法处理(抑制酶的活性和腐败菌的活动或杀灭腐败菌)后,加工制成食品而达到保藏目的的加工过程。水果通过加工,可改善水果风味,提高食用价值和经济效益,有效地延长水果供应时间。其中,果汁加工是水果加工的主要类型之一。
果汁加工对原料的要求如下:
(1)影响原料质量的主要因素:水果品种、自然条件、生态环境、农业管理技术等对原料质量影响极大。
(2)对原料质量的基本要求:①及时采收。采收过早,品质差,味淡,含糖量低,酸度大,色泽浅,采收过迟,肉质***,酸度降低,贮藏性差,影响加工质量,因此未成熟的果实和过熟的果实都不能作为加工果汁的原料。②要求原料清洁卫生。清洁卫生的水果果面微生物含量少,有利于贮藏。③要求原料新鲜。果品采收后,仍在进行一系列生命活动,会消耗果品本身贮存的营养物质,因此,原料的新鲜度也是衡量果汁质量的一个特征参数。
目前,果汁的加工和制造存在一系列不稳定的因素,例如在操作过程中瓶体沾有过多水分,则在生产过程中水分被甩出,容易对瓶内果汁或者瓶体造成污染,同时,在操作过程中一些外观破损或类型不匹配的瓶体被放置到加工流水线上,容易造成加工流水线的设备故障。
为了克服上述不足,本发明搭建了一种利用外形检测的智能化果汁加工***及方法,能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的利用外形检测的智能化果汁加工***包括:
果汁输入机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与第三分析机构连接,用于基于接收到的现场检测种类选择与所述现场检测种类符合的果汁类型和果汁体积以用于所述果汁瓶的果汁的输入控制;
机械推送结构,与所述第三分析机构连接,用于在接收到瓶体无效信号时,将所述果汁瓶推离针孔式摄像机对面的果汁输入工位;
针孔式摄像机,用于在位于当前果汁生产线上的果汁瓶被输入果汁之前,从所述果汁瓶的侧面对所述果汁瓶所在环境执行实时摄像操作,以获得与当前时间戳对应的侧面环境图像;
特征校正机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与所述针孔式摄像机连接,用于对接收到的侧面环境图像执行灰度不均匀的校正处理,以获得对应的特征校正图像;
现场滤波机构,与所述特征校正机构连接,用于对接收到的特征校正图像执行平滑空间滤波处理,以获得对应的现场滤波图像;
云端服务器,用于存储水体灰度阈值范围和各种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶分别对应的各个基准瓶体图片;
第一分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于所述现场滤波图像中灰度值落在所述水体灰度阈值范围内的像素点作为水体像素点,统计所述现场滤波图像中的水体像素点的数量;
第二分析机构,与所述第一分析机构连接,用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量大于预设数量阈值时,发出烘干请求信号;
烘干执行设备,与所述第二分析机构连接,设置在所述果汁瓶的侧面,用于在接收到所述烘干请求信号时,基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理;
第三分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于在所述现场滤波图像中检测不到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体无效信号;
其中,所述第三分析机构还用于在所述现场滤波图像中检测到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体可控信号,同时将检测到的基准瓶体图片对应的果汁瓶的种类作为现场检测种类输出。
接着,继续对本发明的利用外形检测的智能化果汁加工***的具体结构进行进一步的说明。
在所述利用外形检测的智能化果汁加工***中:
其中,所述第二分析机构还用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量小于等于所述预设数量阈值时,发出无需烘干信号;
所述烘干执行设备还用于在接收到所述无需烘干信号时,不对所述果汁瓶执行烘干处理。
在所述利用外形检测的智能化果汁加工***中:
所述云端服务器通过网络分别与所述第一分析机构和所述第三分析机构连接。
在所述利用外形检测的智能化果汁加工***中:
每一种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶对应一个基准瓶体图片,所述基准瓶体图片为预先对对应类型的果汁瓶从侧面拍摄所获得的只包括果汁瓶的图片。
在所述利用外形检测的智能化果汁加工***中:
基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理包括:所述现场滤波图像中的水体像素点的数量越多,对所述果汁瓶执行的烘干处理的强度越高。
根据本发明实施方案示出的利用外形检测的智能化果汁加工方法包括:
使用果汁输入机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与第三分析机构连接,用于基于接收到的现场检测种类选择与所述现场检测种类符合的果汁类型和果汁体积以用于所述果汁瓶的果汁的输入控制;
使用机械推送结构,与所述第三分析机构连接,用于在接收到瓶体无效信号时,将所述果汁瓶推离针孔式摄像机对面的果汁输入工位;
使用针孔式摄像机,用于在位于当前果汁生产线上的果汁瓶被输入果汁之前,从所述果汁瓶的侧面对所述果汁瓶所在环境执行实时摄像操作,以获得与当前时间戳对应的侧面环境图像;
使用特征校正机构,设置在果汁瓶的瓶口的正上方,与所述针孔式摄像机连接,用于对接收到的侧面环境图像执行灰度不均匀的校正处理,以获得对应的特征校正图像;
使用现场滤波机构,与所述特征校正机构连接,用于对接收到的特征校正图像执行平滑空间滤波处理,以获得对应的现场滤波图像;
使用云端服务器,用于存储水体灰度阈值范围和各种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶分别对应的各个基准瓶体图片;
使用第一分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于所述现场滤波图像中灰度值落在所述水体灰度阈值范围内的像素点作为水体像素点,统计所述现场滤波图像中的水体像素点的数量;
使用第二分析机构,与所述第一分析机构连接,用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量大于预设数量阈值时,发出烘干请求信号;
使用烘干执行设备,与所述第二分析机构连接,设置在所述果汁瓶的侧面,用于在接收到所述烘干请求信号时,基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理;
使用第三分析机构,分别与所述现场滤波机构和所述云端服务器连接,用于在所述现场滤波图像中检测不到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体无效信号;
其中,所述第三分析机构还用于在所述现场滤波图像中检测到与某一个基准瓶体图片内容相符的图像分块时,发出瓶体可控信号,同时将检测到的基准瓶体图片对应的果汁瓶的种类作为现场检测种类输出。
接着,继续对本发明的利用外形检测的智能化果汁加工方法的具体步骤进行进一步的说明。
所述利用外形检测的智能化果汁加工方法中:
其中,所述第二分析机构还用于在接收到的所述现场滤波图像中的水体像素点的数量小于等于所述预设数量阈值时,发出无需烘干信号;
所述烘干执行设备还用于在接收到所述无需烘干信号时,不对所述果汁瓶执行烘干处理。
所述利用外形检测的智能化果汁加工方法中:
所述云端服务器通过网络分别与所述第一分析机构和所述第三分析机构连接。
所述利用外形检测的智能化果汁加工方法中:
每一种能够被当前果汁生产线进行果汁制造的果汁瓶对应一个基准瓶体图片,所述基准瓶体图片为预先对对应类型的果汁瓶从侧面拍摄所获得的只包括果汁瓶的图片。
所述利用外形检测的智能化果汁加工方法中:
基于所述现场滤波图像中的水体像素点的数量执行对所述果汁瓶的相应强度的烘干处理包括:所述现场滤波图像中的水体像素点的数量越多,对所述果汁瓶执行的烘干处理的强度越高。
另外,所述第一分析机构、所述第二分析机构和所述第三分析机构分别采用不同型号的GAL芯片来实现。通用阵列逻辑器件GAL(Generic Array Logic www.husoon.com)器件是LATTICE公司最先发明的可电擦除、可编程、可设置加密位的PLD。具有代表性的GAL芯片有GAL16V8、GAL20,这两种GAL几乎能够仿真所有类型的PAL器件。实际应用中,GAL器件对PAL器件仿真具有100%的兼容性,所以GAL几乎可以全代替PAL器件,并可取代大部分SSI、MSI数字集成电路,因而获得广泛应用。GAL和PAL的最大差别在于GAL的输出结构可由用户定义,是一种可编程的输出结构。GAL的两种基本型号GAL16V8(20引脚)GAL20V8(24引脚)可代替树十种PAL器件,因而称为痛用可编程电路。而PAL的输出是由厂家定义好的,芯片选定后就固定了,用户无法改变。
最后应注意到的是,在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中,也可以是各个设备单独物理存在,也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。
所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。