機器視覺自起步至今,已有十五年發(fā)展歷史。機器視覺系統(tǒng)作為一種非接觸式的光學(xué)傳感系統(tǒng),同時集成軟硬件,能夠自動從所采集到的圖像中獲取信息或者產(chǎn)生控制動作,作為一種應(yīng)用系統(tǒng),它的功能特點是隨著工業(yè)自動化的發(fā)展而逐步發(fā)展和完善的。目前全球整個視覺市場總量日趨增長,在中國,隨著加工制造業(yè)的飛速發(fā)展,企業(yè)對于機器視覺的需求也將呈持續(xù)上升趨勢。
機器視覺系統(tǒng)的特點是提高生產(chǎn)柔性和自動化程度,在一些不適合人工作業(yè)的危險環(huán)境或者人眼難以滿足生產(chǎn)要求的高精度場合,常用機器視覺來代替人工視覺,同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)中,由于人工視覺檢測效率低且精度不高,也使用機器視覺檢測方法用以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。
機器視覺易于實現(xiàn)信息集成,是實現(xiàn)自動化集成制造的基礎(chǔ)技術(shù),因此,在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)過程中,人們將機器視覺系統(tǒng)廣泛應(yīng)用與工況監(jiān)視、成品檢驗和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。顏色識別是機器視覺中一個主要的應(yīng)用,顏色識別是基于物體表面顏色特性差異,通過一定的算法來識別出不同的顏色,從而實現(xiàn)各種檢測、控制。
中國番茄醬的國際市場占有率為30%左右,是除美國、歐盟之外的世界第三大番茄醬生產(chǎn)國。以"一黑一白一紅"三大產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的新疆,番茄業(yè)一直是優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),新疆的番茄制品的年生產(chǎn)能力占到全國的90%以上,并培育出兩個獨居特色的品牌,產(chǎn)品成為亞歐美等市場的搶手貨。番茄制品90%出口創(chuàng)匯,也占據(jù)了全國番茄制品出口額的90%,新疆已經(jīng)成為亞洲最大的番茄制品加工區(qū),形成了一批番茄加工出口企業(yè)群。
番茄制品的加工難度主要存在于未成熟番茄的分選,傳統(tǒng)的分選方法為人工分選和光電分選選。人工分選由于受到視覺疲勞、員工情緒等主觀因素限制,番茄的揀選效率不能得到有效的保證;光電分選不考慮物料的色度學(xué)特性,只利用物體的光學(xué)特性,通過光敏傳感器將測得基準(zhǔn)色標(biāo)與非色標(biāo)區(qū)單色漫反射光強度差異而進(jìn)行分選。這種方法的優(yōu)點是傳感器反應(yīng)快、價格便宜,但由于只考慮了物料的光學(xué)特性,而不考慮物料的色度學(xué)特性造成了像分選同色調(diào),不同飽和度這樣的物料時,而不能達(dá)到很好的精確分選的目的。另外該技術(shù)需要選用特定的光源,和特制的背景板,而且工作光源的震動和沖擊會給檢測帶來很大的影響。
采用機器視覺技術(shù)對物料進(jìn)行分選,通過對番茄的各個維度的特性進(jìn)行檢測,繼而進(jìn)行有效、精確的分選,不僅大大提高了揀選的效率,也減少了因為設(shè)備檢測不精確而造成的浪費。逐漸取代了人工分選和光電分選,成為番茄分選的主力軍。