基于机器视觉的圣女果分级分选机

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圣女果因其营养价值高、口味清甜,深受人们的喜欢,具有巨大的市场潜力。完全依靠手工分类,不仅劳动强度大、生产效率低,且易造成果皮损失,影响美观和存储。因此,需要研究圣女果自动分级系统以降低人力成本,增加分选效率。为保证分选品质,本文以圣女果的颜色、大小、椭圆拟合程度等为标准对其进行分级,保证分级准确、快速、无损。具体主要完成了以下几项工作:1.本文广泛查阅国内外有关水果分级的资料,基于对机器视觉的研究,确定了适合圣女果分级分选机的整体机械设计方案、硬件选取方案及软件设计方案。2.搭建了完整的圣女果分级分选机结构,包括样本传输部分及控制观察箱部分。完成了设备所有零部件的设计,根据实际情况设计挡板结构和输送结构以保障圣女果分级过程的安全可靠。3.在图像预处理阶段,采用HSV颜色模型以增强抗干扰能力及识别的有效性,使其更易于维护与开发。由于圣女果自身的颜色与背景色差别较大,本文将采取阈值法对图像的色调值进行分割处理,从而达到去除背景的目的,依据最终效果以及所消耗的时间进行分析,使用形态学算法对圣女果图像去噪。4.依据采集到的圣女果图像特征,使用周长法判断其所属大小等级。根据图像所拥有的缺陷以及畸形程度,采用阈值法以及椭圆拟合算法进行识别以剔除不合格果,从而完成对圣女果的分选过程。通过最终试验结果表明,本文所使用的算法对圣女果进行分级分选的准确率较高且分选速度较快,拥有较高的实用价值以及研究意义。
摘要第3-4页
Abstract第4页
第一章 绪论第6-11页
    1.1 课题研究背景和意义第6-7页
    1.2 国内外研究现状第7-9页
    1.3 圣女果分选机的研究内容和困难第9-10页
    1.4 课题来源第10页
    1.5 论文章节安排第10-11页
第二章 圣女果分级分选机的设计及图像获取第11-20页
    2.1 总体设计要求第11页
    2.2 控制结构第11-12页
    2.3 结构设计第12页
    2.4 机械设计第12-14页
    2.5 软件设计第14-17页
    2.6 圣女果的图像获取第17-19页
    2.7 本章小结第19-20页
第三章 圣女果图像预处理第20-34页
    3.1 特征参量选取第20-24页
    3.2 背景分割第24-26页
    3.3 噪声去除第26-31页
    3.4 边缘检测与轮廓绘制第31-33页
    3.5 本章小结第33-34页
第四章 圣女果品质的分级与检测第34-41页
    4.1 圣女果大小判别方法第34-37页
    4.2 残次果品质判别方法第37-40页
    4.3 本章小结第40-41页
第五章 圣女果分级分选机嵌入式设计第41-52页
    5.1 嵌入式功能架构第41页
    5.2 上位机第41-46页
    5.3 下位机第46-51页
    5.4 本章小结第51-52页
第六章 总结与展望第52-53页
    6.1 总结第52页
    6.2 展望第52-53页
参考文献第53-56页
致谢第56-57页
个人简介第57页
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