基于面陣相機的核桃分級機設計與初步試驗研究.pdf

1、新疆是我國核桃主產區(qū)之一，由于氣候條件優(yōu)越，新疆出產的核桃具有營養(yǎng)豐富、風味醇香的特點，是享譽國內的堅果產品。新疆本地核桃采后分級以人工分級與機械分級為主，這兩種分級方式分級精度低、分級指標單一，不利于實現(xiàn)核桃商品化過程中優(yōu)質優(yōu)價的目的。本文采用機器視覺技術對核桃進行分級，以新疆主產新新2號核桃為研究對象，設計了一套基于機器視覺的核桃大小分級系統(tǒng)。
　　主要研究內容如下:
　　(1)圖像采集系統(tǒng)設計。根據(jù)核桃的外形尺寸與圖像

2、采集要求，結合機器視覺關鍵部件的對比，完成了對相機、鏡頭、光源、光源箱等圖像采集系統(tǒng)關鍵部件的選型和設計。
　　(2)核桃自動分級軟件設計。利用VS2010編程開發(fā)工具對相機進行二次開發(fā)，對相機圖像采集、圖像顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ苓M行設置。由OpenCV2.4.9完成對核桃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、短軸長度作為分級的指標。利用PLC作為下位機分級程序控制器，通過GXDeveloper8.31梯

3、形圖編程工具，完成下位機分級控制程序的編寫，并利用Windows的API函數(shù)完成了串口通訊設計，實現(xiàn)PC機與下位機之間信號的傳輸。
　　(3)核桃自動分級機硬件設計與制造?；谀Σ翝L動原理對核桃在輸送狀態(tài)下進行力學與運動學分析，完成了仿形托輥的設計。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輸送的主要結構。選用電動機、減速機、變頻器作為分級機的動力與速度調節(jié)裝置。以鋁型材作為機架搭建材料，通過購買相關設備、零件加工與裝