基于双目结构光三维重建的类球形水果外形指标测量

水果外形指标的准确获取,如畸形指数、体积、最大直径等,是实现水果品质分级的重要前提。该研究搭建了一套双目结构光成像系统,经过系统验证后用于获取类球形水果(苹果、柑桔、梨)表面的轮廓信息,结合单视角和多视角点云重建实现三维形貌重构,并在此基础上提取其外形指标。试验结果表明,基于三维重建的标准件外形尺寸测量的相对误差在3.32%以内;以人工测量结果为参考,该研究所测苹果畸形指数R^(2)值为0.97,所测类球形水果的体积与最大直径的R^(2)值分别为0.99和0.92。该研究提出的基于双目结构光三维重建方法可以准确地测量畸形指数、体积、最大直径等类球形水果的外形指标,为其产后品质检测与分级提供重要参考。

基于机器视觉的类球形水果外部品质分级方法研究

针对传统方法在水果品质分级中存在的人工成本高、分级精度低等问题,开发了一种基于机器视觉的类球形水果外部品质分级方法。通过预处理获得采集目标的前景图像,采用最小外接矩阵表征果形指数,结合形态学区域填充分析果面缺陷,同时根据两特征参量大小实现对类球形水果的外部品质分级。利用设计的类球形水果外形尺寸检测系统对脐橙开展了在线检测和分级实验。结果表明,对5个抽样脐橙进行横径检测中,检测值与实际测量值的最大相对误差低于0.8%,对100个脐橙进行品质分级中,总体平均识别率高达94.4%,验证了该方法可应用于类球形水果的外部品质分级。

双速毛刷辊式水果清洗机设计与试验

针对类球形脆皮水果在清洗过程中洗净率偏低、损伤率高的问题,采用毛刷辊差速原理,设计集浸泡、刷洗、喷洗与集果等功能的双速毛刷辊式水果清洗机,阐述其基本结构和工作原理,并对浸泡装置、喷淋装置、刷洗装置等关键部件进行设计与分析。选取红富士苹果为试验物料,以奇数排毛刷辊转速、偶数排毛刷辊转速、浸泡时间为试验因素,洗净率和损伤率为评价指标,进行单因素试验,确定试验因素水平;通过3因素3水平正交试验,分析了试验因素对各试验指标影响的显著性,确定了水果清洗的最佳清洗工艺参数组合,即奇数排毛刷辊转速为80 r·min^-1,偶数排毛刷辊转速为100 r·min^-1,浸泡时间为25 s。在此条件下,水果洗净率为98.08%,损伤率为3.07%。