基于机器视觉的核桃分拣装置

刘振兴，田 旭，沈 博，任志诚

（河北省保定市南市区河北农业大学，河北 保定071001）

自动化开发是社会资源综合控制的有效方式，它不仅为社会资源综合调控提供了可靠的保障，还实现了数字化技术的应用。研究表明，将自动化技术巧妙的融合到社会生产中来，能够提升实践工作效率，促进产业发展速率的提升。由此，关于机器视觉技术在核桃分拣装置中的融合分析，将为技术的科学性整合规划提供了参考与剖析。

1 机器视觉技术概述

机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机学科、图像处理、模式识别等，诸多交叉学科的技术形式［1］。该技术科学利用计算机程序来模拟视觉功能，从客观事物中提取图像信息，并加以处理理解，最终达到实验检测、测量和控制的目的［2］。

以核桃分拣为例，对机器视觉技术进行探究，机器视觉技术是利用模拟视觉功能进行核桃图像采取，然后通过光源、计算机、PLC技术、脉冲编码器对图像信息进行识别分析，最后系统按照图形反馈回来的结果进行核桃分拣处理。以上所叙述的案例内容，就是核桃分拣技术在实际中应用的具体体现。

2 基于机器视觉的核桃分拣装置

机器视觉处理技术，是现代技术综合应用的代表，为了进一步彰显出新技术的优势，就要明晰其应用要点：

图像信息采集。图像信息采集，是自动控制技术科学运用的基础环节，该部分的系统技术应用主要包括：CCD镜头、工业相机、图像采集卡、以及光源技术四部分［3］。其中CCD镜头，主要负责进行摄像结构的聚焦调节，并应用滤光等对准备摄影的图像进行影像采集。如，核桃成色分析等。工业相机，则是借助CCD传达的交感信号进图像感信息反馈，是图片影像资源的主要反馈渠道，综合调控的主要形式。核桃图像信息的模拟框架。而图像采集卡，是在图像信息收集的连接端口处进，行数据采集模拟信号的高度对接。光源技术，是指在LED光源之上，对齿轮照明期间的图像信息进行亮度调节。

如，借助机器视觉进行核桃分拣期间，自动分拣装置利用自动化处理体系进行物资分拣处理期间，系统自动化控制环节就会先进行图像信息采集。其操作要点可归纳为：①CCD镜头在程序内开始传输核桃时，对核桃进行图像采集；②工业相机将外部镜头收集到的信号，以数字编码的形式传输到内部控制体系下；③当采集信号从最初的虚拟影像转换为真实影像后，影像信息立即在端口处寻找到与之匹配的信息模型；④当CCD摄像窗口在不断的核桃影像拍摄期间，LED环节将通过图像摄影处理的方式，对拍摄到的图像进行区分。

对于视觉调控技术在核桃分拣装置中的应用探究，主要是从图像信息采集的视角上，对视觉调控结构进行技术应用要点的科学性调配。同时，数字化技术深入性剖析期间，也善于利用数字化技术，进行核桃分拣过程的图像对应性采集。

3 核桃分拣程序计算

核桃分拣程序计算，也是说核桃分拣就的挑选过程。一方面，数字化处理程序是利用色度的分辨情况，对核桃质量的好坏进行初步判定；另一方面，核桃分拣程序通过矢量条件等判定，二次进行核桃的质量。这一系统数据模型式的分拣过程，就是机器视觉在核桃分拣装置中应用的具体体现。

如，某企业主要进行核桃加工处理，为了提升企业产品的加工速率，就借助机器视觉技术进行核桃分拣。该程序实际应用期间，在系统影像采集处理基础之上，进行了核桃质量的筛选计算。本次技术应用的要点可归纳为：①机器视觉技术在核桃分拣器内部建立了一个自定义判断程序，该程序分为“是”和“否”两个窗口。如果单个核桃皮的表面色彩符合成熟核桃的色彩标准，系统进行质量判断时，程序执行“是”；反之，若核桃影像所拍摄到的色彩度与标准色彩代码之间有差异，系统就会执行“否”命令；②核桃分拣装置对第一次记录的结果进行系统记录后，继续执行分拣层序。该部分主要是从核桃质量层面进行判断。假设本次核桃质量检验的标准为“7-10g”为成熟核桃的标志。系统进行筛选时，所有不在该区间中的核桃都将执行“否”判断，其他执行“是”。③最后，系统将系统两次自动化程序判断后的结果进行总结，将两次均执行“是”的核桃归为一类，并继续保留，将结果均为“否”的核桃直接输出，将两次“是、否”参半的归为一类，也继续保留。

本小节中所描述的，机器视觉技术在核桃自动分拣装置中的应用程序分析过程的论述上，一方面技术是从核桃的外部成色上进行核桃情况的判定，一方面是从核桃的质量视角上进行处理优化。这样的技术探究方法，不仅可以保障核桃选择的外观，也可以保障核桃的内部品质。

（1）PIC程序操作。PIC程序，是微控编程数字控制技术，它可以通过程序编写、单片机等，进行自动化程序结构的优化控制。为了充分发挥机器视觉处理技术在核桃分拣工作中的优势，也可以借助PLC程序，更进一步对核桃分拣的品质进行细化。如果我们只是利用机器视觉处理技术中的程序计算进行核桃分拣，系统只能从核桃的初步形态视角上进行质量的筛选。但随着消费市场的竞争逐步激烈，消费者的购买需求也有了不同程度的提升，为了更进一步提升核桃分拣的质量，就可以借助PLC技术进行核桃优化分拣。

如，某企业进行核桃生产处理期间，就在机器视觉处理技术中融合到核桃分拣程序后，又利用了PLC技术进行核桃生产资源的优化。本次核桃分拣技术的技术操作要点可归纳为：①在原有数字化程序的基础上，运用PLC单片机建立了核桃规格的检验装置；②在初步质量和色度选择都合格的状态下，PLC程序再通过核桃圆润程序、大小等外部硬性条件的标准进行帅选。本次所有合格产品均通过优质加工端口输出，不合格核桃从普通端口输出。③核桃处理装置在质量与色度两者具有一方面的部分资源进行分档式选择。即，PLC程序中设计了一个核桃色度与质量处理渠道，将所有核桃色度一般，但质量达标的一等商品；而色度较好，但质量不达标作为二等。一等作为可以作为一般性核桃，二等核桃则要直接进行嚼碎处理，直接转为原料进行回收利用。

以上关于机器视觉处理技术在核桃分拣技术中的应用，是PLC技术实际中应用的具体体现，它可以对机器视觉处理技术中的核心环节进一步进行优化，从而实现了核桃分拣后装置的进一步优化。

（2）脉冲编码器选择处理。机器视觉处理技术在核桃分拣程序中的应用，也体现为利用脉冲代码进行信息资源的综合分析。其一，机器视觉处理技术操作期间，所有的核桃分拣处理环节的信息，都是借助脉冲编码器，实现从视觉图像到传输信息的综合调控信息反馈进行周期循环。其二，核桃分拣过程中，系统以CCD系统为基础，进行处理信息的综合调控与分析，这样图像信息为基础的机器视觉处理方法，也是核桃准确分拣的技术保障。

4 结 语

综上所述，基于机器视觉的核桃分拣装置，是数字化技术综合运用的理论要点归纳。在此基础上，本文通过图像信息采集、核桃分拣程序计算、PIC程序操作、以及脉冲编码器选择处理四方面，对核桃分拣装置中的数字化技术进行要点剖析。因此，文章研究结果，将为数字化技术综合探索提供参考与借鉴。