苹果外部缺陷全表面在线检测分选装置研发

中国是水果消费大国,但在水果产后检测装备方面相对滞后。针对目前在线检测装置无法采集苹果全表面图像信息且无法精确计算缺陷面积的问题,该研究以表面缺陷面积的快速检测为主要目标,提出苹果全表面图像合成算法,设计了一套苹果外部品质在线检测及分级装置。该研究以苹果为例,基于球模型提出苹果全表面图像合成算法、缺陷面积校正算法精确计算苹果的表面缺陷面积。通过试验验证,对苹果表面图像进行分割合成后,整体的图像的漏检率为0。提出缺陷面积校正算法,可以计算图像中位于任意位置的苹果缺陷真实面积,选取了120个样本进行验证,其中擦伤样本、碰伤样本、痘斑病样本、表面腐败样本各30个。4种表面损伤面积的预测值和真实值的决定系数R^(2)均在0.97以上,均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)在4 mm^(2)以下。在偏角试验中,4种表面损伤面积的预测值和真实值的决定系数R^(2)均在0.9742以上,RMSE在6.3044 mm^(2)以下。装置检测苹果的速度为2个/s,评级准确率为95%。研究结果表明,检测与苹果评级精度较高,工作较为稳定,实现了苹果外部缺陷的检测与分级评价,可为苹果的外部品质检测提供技术支撑。