[发明专利]一种基于机器视觉的水果自动分拣机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及水果分拣技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的水果自动分拣机器人系统。

背景技术

目前，对于苹果、梨等水果，其在成熟采摘后，为了满足消费市场的要求，要进行分级包装。这种分级内容应该包含水果的颜色分布、形状、尺寸和表面状况(包括擦伤、凹坑、沟痕和虫咬等)以及水果内部缺陷的检测。

为了对大量的水果进行分级包装，目前，大多是采用人工方法对水果进行分级挑选，通过人工对水果进行分级挑选的方法，虽然能分辨出水果的颜色、形状、尺寸和表面状况(包括擦伤、凹坑、沟痕和虫咬等)，但是需要大量的劳动力，分级挑选水果的效率很低，并且工人在长时间工作后，由于视觉疲劳，容易产生差错而将存在问题的水果也进行错误的分级。而且，人工对水果进行分级挑选的方法，不能检测出水果的内部缺陷，无法保证对大量水果的分拣质量，容易影响到客户对水果商家的信誉评价。在市场上，现有的检测设备主要能检测水果的颜色、糖分、尺寸及形状等，但无法检测到水果的内部缺陷。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以准确、可靠地对大量的水果进行的内部缺陷检测，并自动分拣出存在内部缺陷的水果，从而保证对大量水果的分拣质量，维护客户对水果商家的信誉评价。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的水果自动分拣机器人系统，其可以准确、可靠地对大量的水果进行的内部缺陷检测，并自动分拣出存在内部缺陷的水果，从而保证对大量水果的分拣质量，维护客户对水果商家的信誉评价，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种基于机器视觉的水果自动分拣机器人系统，包括：

水果内部图像信息采集单元，用于实时采集传送带上传送的、需要被分拣的每个水果的内部图像模拟信号，然后发送给模数转换单元；

模数转换单元，与水果内部图像信息采集单元相连接，用于实时接收所述水果内部图像信息采集单元发来的每个水果的内部图像模拟信号，并对应转换成每个水果的内部图像数字信号，然后发送给分拣分析和输出控制单元；

分拣分析和输出控制单元，与模数转换单元相连接，用于在接收每个水果的内部图像数字信号后，对预设的水果分拣装置进行控制，控制所述预设的水果分拣装置分拣出所述传送带上传送的没有内部缺陷的对应水果。

其中，所述分拣分析和输出控制单元，用于在接收每个水果的内部图像数字信号后，实时进行预设内部图像识别操作，当判断该水果没有内部缺陷时，实时发送预设的分拣操作信号给预设的水果分拣装置，控制所述预设的水果分拣装置分拣出所述传送带上传送的没有内部缺陷的对应水果。

其中，所述预设内部图像识别操作具体包括：

预先存储多个内部没有缺陷的水果的内部图像数字信号；

将当前所接收到的水果的内部图像数字信号与预设的多个内部没有缺陷的水果的内部图像数字信号实时进行比较；

当该当前所接收到的水果的内部图像数字信号与其中任意一个预设内部没有缺陷的水果的内部图像数字信号的相似度都小于预设值时，判断对应的水果存在内部缺陷。

其中，所述预设的水果分拣装置为一个具有预设大小吸力的气泵，所述气泵与一个预设口径的水果吸取管相连通，用于为水果吸取管提供预设大小的吸力。

其中，还包括水果外部图像采集单元，其中：

水果外部图像采集单元，与模数转换单元相连接，用于实时采集传送带上传送的每个水果的外部图像模拟信号，然后发送给模数转换单元；

模数转换单元，还用于实时接收所述水果外部图像采集单元发来的每个水果的外部图像模拟信号，并对应转换成每个水果的外部图像数字信号，然后发送给分拣分析和输出控制单元；

分拣分析和输出控制单元，还用于在接收每个水果的外部图像数字信号后，实时进行预设外部图像识别操作，识别判断该水果是否存在外部缺陷，当判断该水果没有外部缺陷时，实时发送预设的分拣操作信号给预设的水果分拣装置，由所述预设的水果分拣装置分拣出所述传送带上传送的没有外部缺陷的对应水果。

其中，所述预设外部图像识别操作包括：

预先存储多个外部没有缺陷的水果的外部图像数字信号；

将当前所接收到的水果的外部图像数字信号与预设的多个外部没有缺陷的水果的外部图像数字信号实时进行比较；

当该当前所接收到的水果的外部图像数字信号与其中任意一个预设外部没有缺陷的水果的外部图像数字信号的相似度都小于预设值时，判断对应的水果存在外部缺陷。

其中，还包括水果尺寸检测单元，其中：