基于面陣相機(jī)的核桃分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)與初步試驗(yàn)研究.pdf

1、新疆是我國核桃主產(chǎn)區(qū)之一，由于氣候條件優(yōu)越，新疆出產(chǎn)的核桃具有營養(yǎng)豐富、風(fēng)味醇香的特點(diǎn)，是享譽(yù)國內(nèi)的堅(jiān)果產(chǎn)品。新疆本地核桃采后分級(jí)以人工分級(jí)與機(jī)械分級(jí)為主，這兩種分級(jí)方式分級(jí)精度低、分級(jí)指標(biāo)單一，不利于實(shí)現(xiàn)核桃商品化過程中優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的目的。本文采用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)核桃進(jìn)行分級(jí)，以新疆主產(chǎn)新新2號(hào)核桃為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了一套基于機(jī)器視覺的核桃大小分級(jí)系統(tǒng)。
　　主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)核桃的外形尺寸與圖像

2、采集要求，結(jié)合機(jī)器視覺關(guān)鍵部件的對(duì)比，完成了對(duì)相機(jī)、鏡頭、光源、光源箱等圖像采集系統(tǒng)關(guān)鍵部件的選型和設(shè)計(jì)。
　　(2)核桃自動(dòng)分級(jí)軟件設(shè)計(jì)。利用VS2010編程開發(fā)工具對(duì)相機(jī)進(jìn)行二次開發(fā)，對(duì)相機(jī)圖像采集、圖像顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ苓M(jìn)行設(shè)置。由OpenCV2.4.9完成對(duì)核桃RGB圖像處理程序的編寫，通過最小外接矩形法，提取核桃的輪廓面積、短軸長度作為分級(jí)的指標(biāo)。利用PLC作為下位機(jī)分級(jí)程序控制器，通過GXDeveloper8.31梯

3、形圖編程工具，完成下位機(jī)分級(jí)控制程序的編寫，并利用Windows的API函數(shù)完成了串口通訊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與下位機(jī)之間信號(hào)的傳輸。
　　(3)核桃自動(dòng)分級(jí)機(jī)硬件設(shè)計(jì)與制造?；谀Σ翝L動(dòng)原理對(duì)核桃在輸送狀態(tài)下進(jìn)行力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，完成了仿形托輥的設(shè)計(jì)。采用雙空心鏈條搭載仿形托輥的方式，作為核桃單列化與旋轉(zhuǎn)輸送的主要結(jié)構(gòu)。選用電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、變頻器作為分級(jí)機(jī)的動(dòng)力與速度調(diào)節(jié)裝置。以鋁型材作為機(jī)架搭建材料，通過購買相關(guān)設(shè)備、零件加工與裝