طراحي، ساخت و ارزيابي دستگاه درجه بندي كننده سيب درختي با استفاده از ماشين بينايي

Design, Fabrication and Evaluation a Grading Machine for Apple using Machine Vision

در اين تحقيق دستگاهي به منظور درجه بندي خودكار سيب بر اساس اندازه با استفاده از ماشين بينايي طراحي و ساخته شد. اين دستگاه شامل واحدهاي اصلي تك كننده، جهت دهي و درجه بندي مي باشد. يك مخزن استوانه اي با حفره دايره اي مجهز به همزن براي تك كردن سيب ها ساخته شد. سيب ها توسط واحد تك كننده بصورت مجزا از هم تحويل واحد جهت دهي مي شوند. به منظور جهت دهي سيب ها در جهت خاص از دو ريل چوبي با شكل خاص كه روي سطح شيب داري با شيب مناسب نصب شده بودند، استفاده گرديد. سيب ها در حين غلتيدن روي اين ريل ها در جهت خاصي قرار مي گرفتند. سيب هاي جهت دهي شده روي تسمه نقال هاي براي عكس برداري زير دوربين قرار مي گيرند. تصوير گرفته شده جهت پردازش تصوير به رايانه منتقل شده تا اندازه و درجه آنها مشخص گردد. سيب هاي درجه بندي شده توسط يك تسمه نقاله حمل شده و در مكان هاي خاصي توقف مي كند. با استقرار سيب درجه بندي شده در مقابل افشانك باد مربوطه، شير برقي افشانك باز شده و سيب درجه بندي شده به جعبه مشخص هدايت مي شوند. به منظور ارزيابي دستگاه ساخته شد 10 عدد سيب قرمز و زرد از هر گروه درجه بندي شده انتخاب و آزمايش هايي با طرح آزمايشي كاملا تصادفي با 10 تكرار انجام شد. نتايج نشان داد كه بيشترين مدت زمان صرف شده مربوط به پردازش تصوير توسط رايانه مي باشد. در واحد جهت دهي مشخص گرديد كه تقريبا 85 % سيب ها بدرستي جهت دهي شدند. عملكرد واحدهاي مختلف دستگاه مناسب بوده بطوري كه مي توان از اين سامانه به منظور درجه بندي سيب، بصورت خودكار استفاده نمود.

In this project a machine was designed and fabricated to grade apples automatically base on their size using machine vision. The device included unites to single out, orient and grade apples. A cylinder container with circular hole in bottom was equipped with agitator was built to single out the apples. This mechanism delivered apples to orientation unit one by one. Two wooden rails with a specific form were located on the ramp with adequate slope was used to orient the apples during rolling on it. After the orientation, apples were placed below the camera to take its photo. The photos were transferred to computer for image processing to determine the size and grade of apples. A belt conveyor carries the apples and set them in appropriate place regards to their grade. Then the wind spray valve is opened and the apple is pushed to the marked box. In order to evaluate the constructed system, 10 red and golden delicious apples of each grade were chosen and the completely randomized design test was conducted. The results showed the most time consumed related to image processing. Almost 85% of apples were properly oriented in the orientation unit and the overall system performance was appropriate so, the system can be used to grade apples automatically