近两年枸杞产量不断增加,枸杞分级分选技术亟需提高,枸杞分级分选技术的提高,不但可以直接推动枸杞销售的附加值,还可以有效的推动宁夏枸杞品牌的知名度。本文分别从枸杞机器视觉分级分选机的机械结构、电路设计和软件分析做了分析和研究。机械结构主要研究了振动上料机构、枸杞单个化输送机构、枸杞信息采集装置和气动式分离执行机构,分析了枸杞在运动过程中的受力情况,以及波轮单个化和下滑单个化所需的参数以及各自优势。电路方面采用BCM2837作为上下摄像头图像处理的处理器,图像采集采用索尼IMX219感光元件,具有30帧/s的高灵敏度。图像传输采用3组差分信的CSI接口,传输速度80M-1Gbps,还分析了称重传感器信号调理电路。软件方面主要研究了枸杞大小分级算法,分别提取了枸杞的纵长、外接矩形斜边长、枸杞周长、以及投影面积,分别进行分级比较,在枸杞周长提取中采用轮廓周长法和最小外接凸多边形周长法进行了比较,采用最小外接凸多边形周长法比轮廓周长法效果更好。枸杞色泽识别研究分别从RGB、HSI和HSV模型做了霉变枸杞识别研究,研究发现采用HSV模型的V分量作为霉变枸杞识别的主要特征,具有双峰间距大,易于识别的优点,在质量信息处理中采用中值滤波和多次累加减小质量采集误差,实验发现称重误差可以缩小到0.02g,能够满足质量分级要求。枸杞分级采用VSM—DS证据理论论证的方法进行分级,分别采用枸杞大小、颜色、质量作为信息特征建立VSM分类器。最后采用DS证据论证的方法对枸杞决策出分级结果。采用100个枸杞样本经行测试,测试发现采用VSM—DS证据理论论证的方法分级结果比单个枸杞特征分级效果更好,分级准确率可以达到94%。融合质量分级能够对枸杞的饱满度做出有效的判断。
