申请/专利权人：海南大学三亚研究院;海南大学

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN117388292B

主分类号：G01N23/04

分类号：G01N23/04;G06V20/68

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2024.01.30#实质审查的生效;2024.01.12#公开

摘要：本发明涉及农产品无损检测技术领域，尤其涉及一种榴莲内部品质无损快速检测、分级方法及系统。包括：待检测区；传送装置包括旋转台和载物传送带；重力感应机械臂用于抓取榴莲并放置在旋转台上，载物传送带带动其向前运动；X‑ray射线探测装置用于实现待测样品的自动X射线成像，对待检测榴莲进行探测、采集全角度投影图并回传至所述计算机系统；计算机系统分别控制载物传送带、重力感应机械臂、X‑ray射线探测源、分级标签枪和机械臂，用于使其执行计算机系统发出的指令；分级标签枪用于将分级标签打在待检测榴莲上，机械臂将检测完的榴莲放置于分级样品存储区的对应区域。优点在于实现对榴莲内部品质及分级自动化、高通量无损检测。

主权项：1.一种榴莲内部品质无损快速检测、分级方法，采用一种榴莲内部品质无损快速检测、分级系统进行检测及分级，所述系统包括：待检测区、传送装置、重力感应机械臂、X-ray射线探测装置、分级标签枪、机械臂、计算机系统、PLC控制器、分级样品存储区；所述传送装置包括旋转台和载物传送带，所述旋转台置于所述载物传送带上；所述重力感应机械臂用于抓取待检测榴莲并放置在所述旋转台上；所述载物传送带用于承载待检测榴莲并接受所述计算机系统的指令，带动待检测榴莲向前运动；所述旋转台每次转动1度、共旋转360度；所述X-ray射线探测装置包括X-ray射线探测源、X-ray射线检测板，所述X-ray射线探测源和所述X-ray射线检测板分别置于所述载物传送带两侧；所述X-ray射线探测源用于实现待测样品的自动X射线成像，所述X-ray射线检测板用于对待检测榴莲进行探测、采集全角度投影图并回传至所述计算机系统；所述计算机系统通过串口连接五个PLC控制器；第一个PLC控制器连接所述载物传送带的伺服电机及驱动器，用于控制所述载物传送带启动停止的时间、步进距离和所述旋转台的旋转角度；其余四个PLC控制器分别连接所述重力感应机械臂、所述X-ray射线探测源、所述分级标签枪和所述机械臂，用于使所述重力感应机械臂、所述X-ray射线探测源、所述分级标签枪和所述机械臂分别执行所述计算机系统发出的指令；所述分级标签枪用于将分级标签打在待检测榴莲上，所述计算机系统根据分级标签向所述机械臂传输控制信号，控制所述机械臂将检测完的榴莲放置于分级样品存储区的对应区域；其特征在于，具体包括如下步骤：S1、对X-ray射线探测源进行预热及校准；S2、将待检测榴莲放置于待检测区；S3、重力感应机械臂依次抓取所述待检测榴莲并放置于载物传送带的旋转台上，随即所述重力感应机械臂撤离；所述重力感应机械臂将所述待检测榴莲的质量信息回传至计算机系统；S4、所述待检测榴莲通过所述载物传送带传送至X-ray射线探测源和X-ray射线检测板之间，所述旋转台开始间歇旋转的同时开启所述X-ray射线探测源进行成像；通过所述X-ray射线检测板对待检测榴莲进行探测、采集全角度投影图并回传至所述计算机系统；S5、通过所述计算机系统进行图像处理及解析，得到断层图像；对所述断层图像进行分割，根据分割结果计算榴莲的表型性状；包括如下子步骤：S501、图像预处理：通过对成像数据解析、图像增强和图像矫正获得待检测榴莲的投影图文件；所述投影图文件数量为360个；S502、通过FDK重建算法得到榴莲样本的三维影像数据，对重建结果按固定步长进行分解得到断层图像；S503、利用基于DeepLabV3模型的分割算法对断层图像中的各组织进行分割，最终在整个三维影像数据上实现对榴莲果肉、果核、果皮和空腔的精确划分；S504、根据分割结果计算榴莲的表型性状；所述表型性状包括二维可食率、果肉房数、果实长度、果实体积、果实宽度、果肉体积及果内空腔体积；S6、根据计算得到的表型性状结果将待检测榴莲的熟度赋予类别，再结合所述质量信息对榴莲内部品质进行回归分析，输出结果为榴莲品质的评分；S7、根据评分结果给所述待检测榴莲分级，通过分级标签枪将各等级对应的分级标签打在待检测榴莲上；S8、所述计算机系统根据所述分级标签向所述机械臂传输控制信号，控制所述机械臂将检测完的榴莲放置于分级样品存储区的对应区域。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 海南大学三亚研究院;海南大学 一种榴莲内部品质无损快速检测、分级方法及系统

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