一种基于机器视觉的金丝皇菊自动分级系统的制作方法

1.本实用新型涉及自动化分级技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的金丝皇菊自动分级系统。


背景技术：

2.根据金丝皇菊的品质不同，需要对其进行分级，一般分为特级、一级、二级、三级和等级外。现阶段，金丝皇菊的生产加工过程自动化智能化程度还比较低，干制加工后金丝皇菊质量分级的过程主要还是依靠人工完成。这种方式不仅工作量巨大、强度高、重复大量相同工作，浪费了大量的人力物力，增加了金丝皇菊的生产成本；整个生产过程由于人工容易疲劳导致效率低错误率高、主观性也较强，造成质量等级标准混乱，并使得金丝皇菊的市场价格居高不下，经济效益也比较低。近年来，随着种植金丝皇菊规模的逐年增加和市场交易的日益活跃，这些问题所带来的负面影响也日益突出。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉的金丝皇菊自动分级系统，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
4.一种基于机器视觉的金丝皇菊自动分级系统，包括输送架、拨料机构、图像采集组件以及可旋转的圆形分级传送装置，所述输送架上安装有传送带，所述拨料机构安装于输送架的起始端部，并用于对金丝菊皇进行定量供料，所述图像采集组件安装于输送架的中部，所述圆形分级传送装置安装于输送架的末端，且图像采集组件和圆形分级传送装置均电性连接有工控一体机。
5.优选的，所述拨料机构包括气缸、转动台以及两个对称设置的拨板，所述气缸安装于输送架的起始端部上，气缸的输出端固定安装有滑动杆，所述转动台转动安装于输送架的上端，两个所述拨板的端部均转动设置于转动台的中部，拨板的中部开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块的上端固定设置于滑动杆的下端。
6.优选的，所述图像采集组件包括固定支架、固定挡板以及工业相机，所述固定支架安装于输送架的中部两侧，所述固定挡板安装于固定支架的顶端中部，所述工业相机安装于固定挡板上，工业相机上还安装有环形光源，且工业相机与工控一体机之间还电性连接有图像采集卡。
7.优选的，所述输送架的末端与圆形分级传送装置相配合处倾斜设置有对应等级传送通道。
8.优选的，所述圆形分级传送装置和对应等级传送通道均为食品级白色聚氨酯塑料材质。
9.本实用新型的优点在于：通过在输送架上设置拨料机构、图像采集组件以及传送带，由气缸的输出端带动两个拨板进行往复摆动，将生产线上的多个金丝皇菊进行有序排列并实现将其单批次输送进入图像采集组件，采集到的图像通过usb接线连接传送给工控
一体机,工控一体机完成图像的处理并进行视觉分级及等级判定，然后进入硬件装置内可旋转的圆形分级传送装置，分级传送到斜置的对应等级传送通道内，最终完成金丝皇菊的自动精准分级，节省了生产线上评级人员的雇用、培训所对应的开支，规范金丝皇菊品质评级标准，同时提升金丝皇菊品质检测客观性、准确率及工作效率，实现金丝皇菊加工过程中在线品质无损检测和自动分级。
附图说明
10.图1为本实用新型的结构示意图。
11.图2为本实用新型中金丝皇菊输送分级示意图。
12.图3为本实用新型中图像采集组件的结构示意图。
13.其中，1-输送架，2-拨料机构，3-图像采集组件，4-圆形分级传送装置，5-传送带，6-工控一体机，7-对应等级传送通道，21-气缸，22-转动台，23-拨板，24-滑动杆，25-滑槽，26-滑块，31-固定支架，32-固定挡板，33-工业相机，34-环形光源，35-图像采集卡。
具体实施方式
14.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
15.如图1至图3所示，一种基于机器视觉的金丝皇菊自动分级系统，包括输送架1、拨料机构2、图像采集组件3以及可旋转的圆形分级传送装置4，所述输送架1上安装有传送带5，所述拨料机构2安装于输送架1的起始端部，并用于对金丝菊皇进行定量供料，所述图像采集组件3安装于输送架1的中部，所述圆形分级传送装置4安装于输送架1的末端，且图像采集组件3和圆形分级传送装置4均电性连接有工控一体机6。
16.在本实施例中，所述图像采集组件3包括固定支架31、固定挡板32以及工业相机33，所述固定支架31安装于输送架1的中部两侧，所述固定挡板32安装于固定支架31的顶端中部，所述工业相机33安装于固定挡板32上，工业相机33上还安装有环形光源34，且工业相机33与工控一体机6之间还电性连接有图像采集卡35。
17.需要说明的是,所述工业相机33其型号为mv-em120c，最大分辨率为1280
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960，其镜头与传送带5的垂直距离固定为160mm。
18.在本实施例中，所述拨料机构2包括气缸21、转动台22以及两个对称设置的拨板23，所述气缸21安装于输送架1的起始端部上，气缸21的输出端固定安装有滑动杆24，所述转动台22转动安装于输送架1的上端，两个所述拨板23的端部均转动设置于转动台22的中部，拨板23的中部开设有滑槽25，所述滑槽25内滑动设置有滑块26，所述滑块26的上端固定设置于滑动杆24的下端。
19.需要说明的是，所述输送架1的末端与圆形分级传送装置4相配合处倾斜设置有对应等级传送通道7。
20.此外，所述圆形分级传送装置4和对应等级传送通道7均为食品级白色聚氨酯塑料材质。
21.工作过程及原理：本实用新型在使用过程中，首先通过输送架1的入料端口提供待分级的金丝皇菊，启动气缸21使其输出端带动滑动杆24在滑槽25内往复滑动，来带动拨板
23绕着转动台22进行往复摆动，通过拨动输送架1内处于传送带5上的金丝皇菊，将生产线上的多个金丝皇菊进行有序排列并实现将其单批次输送进入图像采集组件3，环形光源34照亮图像采集区域并提供充足的光源，工业相机33对金丝皇菊进行图像采集，检测装置工作时对金丝皇菊进行动态定位以及视觉检测，将采集到的图像通过usb接线连接图像采集卡35传送给工控一体机6,工控一体机6完成图像的处理并进行视觉分级及等级判定，然后进入硬件装置内可旋转的圆形分级传送装置4，分级传送到斜置的对应等级传送通道7内，最终完成金丝皇菊的自动精准分级，金丝皇菊品质特征参数的提取：金丝皇菊品质自动分级软件根据采集到的图像特征，用4个品质特征参数来表示，特征描述如下：
22.特征1：金丝皇菊的颜色c。
23.特征2：金丝皇菊形状s。
24.特征3：金丝皇菊的完整度i。
25.特征4：金丝皇菊的平均花径d。
26.为了能够使得分级系统做具体判断，因此有必要对金丝皇菊品质等级进行具体规定，规定如下：
27.若分级模型特征为金黄色、直径大(6cm及以上)、花瓣均匀、完整，为特级；
28.若分级模型特征为金黄色、直径较大(大于4cm，小于6cm)、花瓣较均匀、完整，为一级；
29.若分级模型特征为金黄色、直径略小(大于3cm，小于4cm)、花瓣较均匀、较为完整，为二级。
30.若分级模型特征为暗黄色、直径较小(大于2cm，小于3cm)、花瓣可不均匀、较为完整，为三级。
31.若分级模型特征为畸形、不完整、破损严重，为等级外。
32.实现金丝皇菊五级的划分，分级结构主要采用的是可旋转的圆形分级传送装置4，工控一体机6通过图像采集组件3内的视觉系统识别输出的等级信息和金丝皇菊当前的位置信息，对传送带5的转向进行实时控制，使得对应等级的圆形分级传送装置4转向，从而使得金丝皇菊被送到对应等级传送通道7内。
33.基于上述，本实用新型通过在输送架1上设置拨料机构2、图像采集组件3以及传送带5，由气缸21的输出端带动两个拨板23进行往复摆动，将生产线上的多个金丝皇菊进行有序排列并实现将其单批次输送进入图像采集组件3，采集到的图像通过usb接线连接35传送给工控一体机6,工控一体机6完成图像的处理并进行视觉分级及等级判定，然后进入硬件装置内可旋转的圆形分级传送装置4，分级传送到斜置的对应等级传送通道7内，最终完成金丝皇菊的自动精准分级，节省了生产线上评级人员的雇用、培训所对应的开支，规范金丝皇菊品质评级标准，同时提升金丝皇菊品质检测客观性、准确率及工作效率，实现金丝皇菊加工过程中在线品质无损检测和自动分级。
34.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。