СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ФРУКТОВ ИЛИ ОВОЩЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СОРТИРОВКИ

1. Способ оптического анализа объектов, относящихся к группе фруктов и овощей, в котором формируют репрезентативные изображения объектов в различных спектральных диапазонах формирования изображений,
отличающийся тем, что:
- каждый источник из множества источников света, образованных светодиодами (СД1, СД2, СД3, СД4, СД5), выполнен с возможностью освещать световым излучением по меньшей мере часть наружной поверхности по меньшей мере одного объекта, именуемого освещаемым объектом (6), при этом различные источники света выполнены с возможностью селективно освещать каждый освещаемый объект световым излучением в различных спектральных диапазонах освещения;
- световое излучение по меньшей мере от одного источника света подают на всю видимую сторону наружной поверхности каждого объекта, освещаемого указанным источником света;
- управляют источниками света в соответствии с заданной последовательностью освещения для каждого освещаемого объекта в последовательности объектов, в соответствии с указанными различными спектральными диапазонами освещения;
- формируют изображения посредством по меньшей мере одной цветной камеры (4, 4a, 4b), чувствительной к световому излучению в видимом и в инфракрасном диапазонах и именуемой мультиспектральной камерой (4, 4a, 4b), причем указанная по меньшей мере одна мультиспектральная камера ориентирована в направлении части наружной поверхности по меньшей мере одного освещаемого объекта, соответствующей всей видимой стороне наружной поверхности объекта на оптической оси мультиспектральной камеры, а экспозицией указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры управляют синхронно с указанной последовательностью освещения таким образом, чтобы сформировать посредством этой одной и той же мультиспектральной камеры серию изображений в различных спектральных диапазонах формирования изображений указанной части наружной поверхности по меньшей мере одного освещаемого объекта (6), причем указанная серия изображений включает по меньшей мере одно изображение в видимом диапазоне и по меньшей мере одно изображение в инфракрасном диапазоне;
- каждая мультиспектральная камера (4, 4a, 4b) выбрана из группы камер, содержащих КМОП-датчик с матрицей цветных фильтров без инфракрасного отсекающего фильтра, и камер, содержащих три КМОП-датчика, по одному КМОП-датчику для каждого основного цвета, без инфракрасного отсекающего фильтра.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную серию изображений указанной части наружной поверхности, сформированных единственной мультиспектральной камерой (4, 4a, 4b), записывают в буферную память (42a, 42b) указанной мультиспектральной камеры.
3. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что каждое изображение в инфракрасном диапазоне формируют с настройкой баланса белого в соответствии с чувствительностью для каждого цвета указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры (4, 4a, 4b) в инфракрасном диапазоне.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанную последовательность освещения формируют из последовательности периодов освещения, причем в течение каждого периода освещения активируют некоторые из указанных источников (СД1, СД2, СД3, СД4, СД5) света, причем указанную группу источников света выбирают так, чтобы освещать каждый объект в одном из указанных спектральных диапазонов освещения, при этом каждый период освещения составляет 0,1 мс - 5 мс, а экспозицию указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры (4, 4a, 4b) запускают с задержкой относительно активации периода освещения, причем указанную задержку выбирают так, что каждый источник света из указанной группы источников (СД1, СД2, СД3, СД4, СД5) света, активируемых в указанный период освещения, эффективно полностью включают и поддерживают активным до запуска указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что для формирования изображений в отраженном свете часть наружной поверхности объекта, освещаемого по меньшей мере одним источником света, соответствует всей стороне наружной поверхности объекта, видимой в световом излучении указанного источника света, а по меньшей мере одну мультиспектральную камеру позиционируют относительно указанного источника света таким образом, чтобы формировать в отраженном свете изображения всей указанной видимой стороны.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанная серия изображений, сформированных единственной мультиспектральной камерой, включает:
- изображение в отраженном свете, сформированное, когда объект освещают белым светом;
- изображение в отраженном свете, сформированное, когда объект освещают излучением в инфракрасном диапазоне на длинах волн между 720 нм и 780 нм;
- изображение в отраженном свете, сформированное, когда объект освещают излучением в инфракрасном диапазоне на длинах волн между 800 нм и 850 нм;
- изображение в отраженном свете, сформированное, когда объект освещают излучением в инфракрасном диапазоне на длинах волн между 900 нм и 1000 нм;
- изображение в отраженном свете, сформированное, когда объект освещают излучением в ультрафиолетовом диапазоне на длинах волн между 250 нм и 380 нм.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что каждый освещаемый объект (6) в процессе указанной последовательности освещения приводят во вращение вокруг себя и перемещают посредством конвейера.
8. Устройство для оптического анализа объектов, относящихся к группе фруктов и овощей, содержащее средства для формирования изображений объектов в различных спектральных диапазонах,
отличающееся тем, что содержит:
- осветительное устройство, содержащее множество источников света, образованных светодиодами (СД1, СД2, СД3, СД4, СД5), каждый из которых выполнен с возможностью освещать световым излучением по меньшей мере часть наружной поверхности по меньшей мере одного объекта, именуемого освещаемым объектом, при этом различные источники света выполнены с возможностью селективно освещать каждый освещаемый объект световым излучением в различных спектральных диапазонах, причем осветительное устройство выполнено с возможностью освещать световым излучением по меньшей мере от одного источника света всю видимую сторону наружной поверхности каждого объекта, освещаемого указанным источником света;
- управляющее устройство (10, 20, 43a, 43b), выполненное с возможностью управления указанными источниками света в соответствии с заданной последовательностью освещения для каждого освещаемого объекта в последовательности объектов в соответствии с указанными различными спектральными диапазонами освещения;
- по меньшей мере одну цветную камеру, чувствительную к световому излучению в видимом и в инфракрасном диапазонах, именуемую мультиспектральной камерой (4, 4a, 4b), которая ориентирована в направлении части наружной поверхности по меньшей мере одного освещаемого объекта, соответствующей всей видимой стороне наружной поверхности объекта на оптической оси мультиспектральной камеры;
причем каждая мультиспектральная камера (4, 4a, 4b) выбрана из группы камер, содержащих КМОП-датчик с матрицей цветных фильтров без инфракрасного отсекающего фильтра, и камер, содержащих три КМОП-датчика, по одному КМОП-датчику для каждого основного цвета, без инфракрасного отсекающего фильтра;
причем указанное управляющее устройство (10, 20, 43a, 43b) выполнено с возможностью управления экспозицией каждой мультиспектральной камеры (4, 4a, 4b) синхронно с указанной последовательностью освещения для формирования посредством одной и той же мультиспектральной камеры серии изображений в различных спектральных диапазонах формирования изображений указанной части наружной поверхности по меньшей мере одного освещаемого объекта, причем указанная серия изображений включает по меньшей мере одно изображение в видимом диапазоне и по меньшей мере одно изображение в инфракрасном диапазоне.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что указанные источники света установлены в оптической камере (2), имеющей отражающую внутреннюю поверхность, форма которой выбрана, с учетом положения источников света, таким образом, чтобы обеспечить возможность однородного освещения объектов в оптическом поле указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры.
10. Устройство по п. 8 или 9, отличающееся тем, что для формирования каждого изображения в инфракрасном диапазоне указанное управляющее устройство (10, 20) выполнено с возможностью настройки баланса белого в соответствии с чувствительностью для каждого цвета указанной по меньшей мере одной мультиспектральной камеры в указанном инфракрасном диапазоне.
11. Устройство по любому из пп. 8-10, отличающееся тем, что каждая мультиспектральная камера (4, 4a, 4b) является цветной камерой, содержащей КМОП-датчик и матрицу цветных фильтров без инфракрасного отсекающего фильтра и снабженной буферной памятью (42a, 42b) для сохранения изображений.
12. Устройство по любому из пп. 8-11, отличающееся тем, что указанные источники (СД1, СД2, СД3, СД4, СД5) света содержат по меньшей мере один осветительный СД видимого белого света, по меньшей мере один ультрафиолетовый осветительный СД и по меньшей мере один инфракрасный осветительный СД.
13. Устройство для автоматической сортировки объектов, относящихся к группе фруктов и овощей, согласно заданным критериям сортировки, содержащее:
- по меньшей мере одну конвейерную линию (8), выполненную с возможностью транспортировать объекты перед пунктами для анализа объектов согласно указанным критериям сортировки, включающими в себя по меньшей мере один пункт для оптического анализа;
- автоматическую машину (10), соединенную с пунктами для анализа с целью приема от них аналитических сигналов;
- станции для выдачи объектов в множество зон выдачи; при этом
автоматическая машина запрограммирована для управления селективной выдачей каждого объекта в зону выдачи, выбранную в соответствии с аналитическими сигналами, принятыми указанной автоматической машиной в отношении указанного объекта,
отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один пункт для оптического анализа, образованный устройством (3) для оптического анализа согласно любому из пп. 8-12.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что каждый пункт для оптического анализа содержит менее четырех мультиспектральных камер (4a, 4b) на конвейерную линию.
15. Устройство по любому из пп. 13 или 14, отличающееся тем, что содержит единственный пункт (3) для оптического анализа.