[发明专利]基于图像处理技术的仙人掌果去刺分选一体化方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理技术的仙人掌果去刺分选一体化方法，首先利用去刺机对仙人掌果进行清洗和去刺；接着将去刺后的仙人掌果输送至品质分选装置，使用基于深度学习技术的腐坏检测算法对仙人掌果进行腐坏检测；并根据检测结果，利用步进电机控制托盘向不同方向旋转对仙人掌果进行筛选；筛选出的品质良好的仙人掌果被输送至传送带，使用相机采集传送带上的仙人掌果照片并实时传送至电脑；先对彩色图像做预处理得到灰度图；接着对灰度图进行特征提取，提取出图像分割所需的目标区域特征；最后使用图像分割技术得出计数结果。本发明与传统的仙人掌果去刺以及计数方法相比，具有大众实用性强、时效性高、低成本高度自动化、生产效率高的特点。

技术领域

本发明涉及数字图像处理、农产品加工和分选计数装置技术领域，具体涉及一种基于图像处理技术对去刺仙人掌果计数的系统与方法。

背景技术

仙人掌果为仙人掌属植物的果实，是一种高蛋白、低脂肪、低糖、高膳食纤维的水果。此外，在多方面的研究中也证明了仙人掌果中提取的多糖物质在防治高血压、高血糖、高血脂和抗肿瘤方面有很好的功效。

但由于仙人掌果表面上有很多毛刺，且毛刺非常细小，如果不进行处理，人们在家里食用仙人掌果时，很容易就会让毛刺扎入人手内部，并且扎入后很难将其取出。因此，仙人掌果在销售前必须将毛刺彻底清理干净。仙人掌果在销售前一般要经过两个过程，第一个过程是去刺，目前是人工去刺，一方面会出现毛刺扎入人手的情况，另一方面也会造成仙人掌果损伤不好保存；第二个过程是分选计数，目前是人工分选计数。仙人掌果的去刺和分选计数工作量大，人工作业时间长，造成仙人掌果在果农手里的滞留时间长，不能及时上市，影响果农经济收益。同时，人工作业还存在劳动强度大、效率低，去刺效果差，分选等级少、一致性差，计数结果不准确等问题。针对仙人掌果加工过程中存在的问题，研制一种自动化去刺、智能化分选计数的仙人掌果加工设备，是仙人掌果产业发展的迫切需要。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于图像处理技术对去刺仙人掌果计数的系统与方法，旨在解决的技术问题之一是：现有仙人掌果采摘过程或去刺后需由人工计数的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像处理技术的仙人掌果去刺分选一体化方法，其包括：

S1：将经过清洗和通过去刺机去刺的仙人掌果输送至水果品质分选装置，使用所述水果品质分选装置中的称重装置对仙人掌果进行称重，将重量小于预设值的仙人掌果从卸料口输送至水果收集箱，重量大于等于预设值的仙人掌果做进一步品质判断；

S2：使用图像采集设备对满足重量要求的仙人掌果进行图像采集，将采集到的图像发送至计算机，再使用计算机中内置的基于深度学习技术的水果腐坏检测算法对仙人掌果进行形态学判断；将经算法判定为腐坏的仙人掌果通过卸料口输送至水果收集箱；经算法判定为品质良好的仙人掌果将被输送至传送带；

S3：使用图像采集设备采集传送带上品质良好的仙人掌果图像，并将采集到的图像实时传送至计算机，再使用计算机中内置的仙人掌果计数算法对品质良好的仙人掌果进行计数，然后将计数结果输出。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

进一步地，所述步骤S1中，包括：

称重托盘对仙人掌果称重完成后，重量被实时发送至计算机；

称重托盘底部具有两根分选杠杆，分选杠杆与步进电机相连，当仙人掌果重量小于预设值时，计算机返回给步进电机信号，步进电机控制托盘向左旋转45°，使重量小于预设值的仙人掌果从卸料口输送至水果收集箱。

进一步地，所述步骤S2中，所示使用计算机中内置的基于深度学习技术的水果腐坏检测算法对仙人掌果进行形态学判断的方式包括：

计算机对采集的图形进行处理，制作数据集；