葡萄干颜色分选机的研究
摘要
本文针对葡萄干色泽不一的特点，为了使绿色的葡萄干从中分选出来，提高其品位与质量，从总体上设计了一种新型的光电色选机：葡萄干颜色分选机。
本文论述了葡萄干颜色分选机设计思想及其工作原理和结构特点，并探讨了供料系统中电磁振动原理及光学系统中的核心元件面阵CCD，提出了一种新型的分选装置：电磁快门。从图像处理的基础谈起，介绍了葡萄干颜色分选机图像处理的硬件、软件系统。利用黄绿葡萄干图像的位图文件格式中像素值-RGB的差异，对CCD采集到的静止葡萄干图像进行了软件编程，对CCD采集到的运动葡萄干图像进行了图像处理，并在大量实验中检验了分选的可行性。
在完成的样品机实验中，葡萄干能够有序、匀速通过光学检测区，通过计算机的相应处理后，最终由电磁快门快速准确的完成分选任务，检测结果表明生产率为120～150kg／h，满足设计的要求。
Based on the point that raisins have the different colours ,in order to sort the green raisin from the various colour raisins, the paper desgins a new kind of elector-optical colour sorter : colour sorter for raisin,with which raisins quality can be enhanced.
The paper discusses the design ideology ,working principle and structure characteristic for the colour sorter for raisin,it discusses electromagnetism libration principle in the feed system and the face CCD in optical system -and puts forward a new kind of sorting setting:electromagnetism shutter.lt introduces hardware and software system of image process for colour sorter for raisin. It makes used of difference of RGB in bitmap files and programs to raisin's images.Through many experiments the possibility of the sorter has already been proved.
In the completed experiment of sorter,the raisin can go orderly through the optical detecting system and can be sorted accurately by electromagnetism shutter. The result indicates its productivity is 120-150kg/h ,the demands of the design are satisfied.
本文论述了葡萄干颜色分选机设计思想及其工作原理和结构特点，并探讨了供料系统中电磁振动原理及光学系统中的核心元件面阵CCD，提出了一种新型的分选装置：电磁快门。从图像处理的基础谈起，介绍了葡萄干颜色分选机图像处理的硬件、软件系统。利用黄绿葡萄干图像的位图文件格式中像素值-RGB的差异，对CCD采集到的静止葡萄干图像进行了软件编程，对CCD采集到的运动葡萄干图像进行了图像处理，并在大量实验中检验了分选的可行性。
在完成的样品机实验中，葡萄干能够有序、匀速通过光学检测区，通过计算机的相应处理后，最终由电磁快门快速准确的完成分选任务，检测结果表明生产率为120～150kg／h，满足设计的要求。
Based on the point that raisins have the different colours ,in order to sort the green raisin from the various colour raisins, the paper desgins a new kind of elector-optical colour sorter : colour sorter for raisin,with which raisins quality can be enhanced.
The paper discusses the design ideology ,working principle and structure characteristic for the colour sorter for raisin,it discusses electromagnetism libration principle in the feed system and the face CCD in optical system -and puts forward a new kind of sorting setting:electromagnetism shutter.lt introduces hardware and software system of image process for colour sorter for raisin. It makes used of difference of RGB in bitmap files and programs to raisin's images.Through many experiments the possibility of the sorter has already been proved.
In the completed experiment of sorter,the raisin can go orderly through the optical detecting system and can be sorted accurately by electromagnetism shutter. The result indicates its productivity is 120-150kg/h ,the demands of the design are satisfied.
引文
1．张麟，光电色选机及其应用[J]。农机与食品机械，1997，(5)：24～27
2. Cheng. Y.G. Reid J F. Characterization of a Color System, Trans of the ASAE, 1996, 39(1): 263～273
3．刘禾，汪懋华。用计算机图像处理技术判别苹果果形的对称性[J]。北京农业工程大学学报，1995，15(3)
4. K Choi. G lee Tomato Maturity. Evalution of a Color Image Analysis. Trans of the ASAE, 1995, 38(1):171～176
5．何东健，杨青。果实表面颜色计算机视觉分级技术研究[J]。农业工程学报，1998，29(4)
6. Sugata Ghosal, Rajiv Mehrotra. Detection of Composite Edges. IEEE Transaction on Image Processing, 1994(1): 14～25
7．侯汉民。葡萄干颜色分选机。农机与食品机械，1995，(6)：10～11
8．张诚彬等。色选机及其在粮食工业中的应用。粮食与饲料工业，1995；1：1～4
9. Kenneth J.Barnard, Carl E.White, and Anthony E. Absi, "Two-dimensional restoration of motion-degraded intensified CCD imagery," Optics. 38, 1942～1950(1999)
10．俞明，昌是、吕岩，李庆辉，张胜刚。线阵CCD的应用。辽宁师专学报，2000，2(4)：96～100
11. N.S.Kopeika, A System engineering Approach to imaging (SPIE,Bellingham,Wash, 1998), Chaps. 14 and 18
12．王克瑜，叶关荣。线阵CCD在颜色测试中的应用。光电工程，1996，26(1)：56～60
13．陈善峰，王俊。农产品分级技术及品质检测设备的现状育才展趋势。粮食加工与食品机械，2000，(4)：8～10
14. A.Stern and N.S.Kopeika, "Analytical method to caculate optical transfer functions for image motion and viberations using moments," J.Opt.soc.AM.A14,388～396(1997)
15．孟楚年，赵建柱，张承凯，苟海平，高更祥。大米色选机。食品与饲料工业，1996，(3)：15～19
16．邹北骥，黄心渊。图形图像原理与三维动画实践。高等教育出版社，2000(10)：57～62
17．陈元炎，张宵竞等。Visual C++6.0编程实用技术与案例。清华大学出版社，2001(5)：257～263
18. B.Singer and M.Dzmura,"Color constancy induction,"Vision Res.23,3111～3126(1994)
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20．王庆有。高速运动物体的图像数据采集。光电工程，2000，(3)：487～489
21．孙传东，敏通摄像机在新型水下电视系统中的应用。敏通科技，1997，(10)：11～12
22．张国玉，非接触光电尺寸检测仪研究，敏通科技，1996，(9)：34～35
23．王庆有，轨道振动的非接触测量。光学技术。1998，(6)，69～70
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25．潘存治，齐新，米双山。介电式蔬菜种子分选机组[J]。农牧与食品机械，1993，(6)：27～28。
26．刘绍刚等，计算机控制的农产品光特性检测系统。农业工程学报，1992，2
27．胡柏文，杨承时，新疆乌鲁木齐地区葡萄制干试验初报。加工酿造，1997，4：35～36
28．卢春生 雷茵霞，新疆绿葡萄干贮藏中对品质的影响。新疆农垦科技，1998，3：13～14
29．田明，色选机在粮食加工中的应用。粮食工程1997，4：12～13
30．潘九君，李淑艳，大豆分选机械。现代化农业，1994，3：36～38
31．任宏周，唐贵，杜宇，新型图像传感器CCD的原理及应用，1998，1：10～11
32．张麟，张小燕，色选机光学检测系统的原理及结构，1997，4：18～21
33．苏光大，左永荣，邻域图像帧存储体的理论，电子学报，1999，27(2)，85～88
34．邹宏生，一种适合多媒体处理的新型芯片。电视技术，1997(11)：16～20
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