Способ проверки при автоматической сортировке картофеля
VERIFICATION METHOD DURING AUTOMATIC SORTING OF POTATOES

Изобретение относится к способам проверки овощей и фруктов при их автоматической сортировке.
Известен способ сортировки яблок с применением системы технического зрения (Патент Китая CN 101153851 В (CN 101153851 А)), включающий следующие шаги: яблоко катится по наклонной поверхности, при этом делается не менее трех снимков его поверхности так, чтобы на них просматривалась большая часть поверхности. Далее происходит распознавание контуров яблок на снимках, вычисление их размера, обработка изображений и анализ цвета поверхности.
Недостатками способа являются возможность сортировать только яблоки, а также малое количество снимков, не позволяющее охватить все поверхности фрукта.
Известно устройство контроля качества и сортировки фруктов в режиме реального времени с применением системы из трех камер (Патент Китая CN 1603013 A (CN 1329132 C)). Система состоит из устройства транспортировки и вращения фруктов, устройства распознавания и устройства сортировки. Отличием устройства распознавания является наличие трех линейных сканирующих устройств, системы подсветки, двух оптических датчиков, синхронизатора, высокоскоростного устройства обмена данными, блока управления и соответствующего программного обеспечения. При движении на конвейере фрукты постоянно вращаются со скоростью, достаточной для получения девяти снимков поверхности каждого из них. Каждая из камер системы технического зрения делает по три снимка фрукта, обрабатывает эти изображения и формирует информацию о качественных свойствах фрукта. Обработка осуществляется с помощью специальных алгоритмов и библиотек данных о типовых формах, размерах, цветах и других характеристиках фруктов. Полученные данные передаются в блок управления для дальнейшей сортировки фрукта в устройстве сортировки.
Недостатками устройства являются сложность конструкции, а также то, что не учитываются размеры объекта контроля.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ проверки продуктов (таких как фрукты), транспортируемых на цепном конвейере (Патент РФ №2243502, МПК7 G01В 11/10, В07С 5/342, В07С 5/10). Устройство состоит из трех последовательных проверочных пунктов, один из которых содержит две камеры, размещенные так, что их оптические оси формируют V-образный центр на продуктах, а два других содержат одну камеру, установленную вертикально над цепным конвейером. Продукты приводятся во вращение, когда они транспортируются вдоль проверочных пунктов. Каждая камера делает несколько фотографий с дополнительных передних поверхностей продуктов. Среди полученных фотографий выбирают сравнением подсчитанного теоретического диаметра продукта с заранее рассчитанным средним диаметром те фотографии, которые должны быть сохранены для получения полной проверки всей поверхности продукта.
К недостаткам этого способа относятся низкая достоверность результатов и громоздкость конструкции устройства проверки.
Техническая задача изобретения - повышение достоверности результатов за счет расчета скорости съемки камер инфракрасного излучения ближнего и дальнего диапазонов, что позволяет охватить всю поверхность каждого клубня, а также упрощение конструкции за счет использования по одной камере, расположенной вертикально к конвейеру, на каждом проверочном пункте.
Устройство проверки схематично изображено на фиг. 1.
Сущность изобретения заключается в том, что сортируемый картофель транспортируется по оси х на цепном конвейере 1, который содержит множество роликов 2, смонтированных с возможностью свободного вращения каждого вокруг поперечной оси вращения, ортогонально оси х. Два соседних ролика 2 представляют собой ложе для клубня картофеля 6. При проверке картофель последовательно проходит три проверочных пункта, расположенных по длине конвейера. Ролики 2 вращаются с постоянной угловой скоростью таким образом, чтобы на уровне каждого из проверочных пунктов можно было наблюдать различные поверхности каждого клубня. Первый проверочный пункт оборудован камерой видимого излучения 3, второй - камерой инфракрасного излучения ближнего диапазона 4, третий - камерой инфракрасного излучения дальнего диапазона 5. Все три камеры расположены отвесно к цепному конвейеру 1 и ориентированы таким образом, что их оптические оси являются вертикальными и секущими по отношению к продольной оси конвейера. Поле зрения каждой из камер имеет радиус 150 мм. На первом проверочном пункте вращающиеся клубни фотографируют с различных ракурсов камерой видимого излучения 3 со скоростью 60 снимков в секунду. По полученным фотографиям определяют средний диаметр каждого клубня картофеля, по которому рассчитывают время между снимками (скорость съемки) для размещенных на втором и третьем проверочных пунктах камер 4 и 5 таким образом, чтобы была охвачена вся поверхность каждого клубня.
Таким образом, заявляемый способ дает возможность создать простое в эксплуатации устройство проверки при сортировке клубней картофеля, позволяющее получать результаты с высокой степенью достоверности.