摘要：近年来，随着我国农产品的科技发展和生活水平的提高，对水果的品质也有了更高的要求，为了提高水果加工的质量和减少劳动力损失，便有了水果分选机的产生。而基于计算机视觉技术的水果分选机，由于其基于计算机视觉技术可以一次性完成水果完整性、果形、尺寸、损伤、成熟度等数据的检测而受到诸多企业的青睐。
关键词：水果分选机、计算机视觉
引言
目前，市场上销售的水果大多数还需要依靠人工实现挑选和分级，而人工分级存在着许多缺点，例如消耗的劳动力大，效率低，分选精度低等，造成劳动力大量损失和时间成本的浪费。水果分选机的产生解决了过去劳动量大，生产效率低，分选精度不稳定和时间浪费等的问题，目前取得了较为不错的成绩，可以说是帮了一些农户的大忙，受到果农的一致好评。
水果分选的整个过程不做化学添加，水果不会损失原有的风味，分选后的营养、卫生、口感等都得到较好的保存。此外，水果分选机不但称量准确，而且不伤害果实和果肉，易操作，适用于果农。
而根据水果的检测指标不同，水果分选机还有较多的分类，可分为大小分选机、重量分选机、外观品质分选机和内部分选机。其中大小分选机是按照水果大小进行分选，应用广泛，主要用于苹果类等圆形水果的分选。外观品质分选机是按水果的大小、表面、色泽、形状、成熟度等进行分选的分选机。内部品质分选机主要是检测水果的糖度、硬度、酸度和内部缺陷等指标。通常水果内部品质依靠破坏性检验方法。而水果硬度的检测方法主要有变形法和声学法。
系统总体组成
本文描述的基于计算机视觉技术的水果分选机主要组成部分包括投料口、输送带、图像采集设备、图像处理设备、工控机、出料口等。工作原理大致是输送带将投料口处的水果等速输送至图像采集设备处（CCD摄像机），图像处理设备得出数据后，工控机根据数据将水果通过输送带分选至不同的出料口，从而完成分选。
基于计算机视觉技术的水果分选机一般属于外观品质分选机。水果品质的检测利用计算机视觉技术同时完成水果分级：如重量、大小、形状、颜色、果面缺陷等外观品质指标的检测，并根据检测到的信息进行实时自动化分级。水果的多表面检测所设计的水果输送系统能同时完成水果的单列化、快速翻转和输送，并将水果以合适的位置呈现在摄像机的视场内，全方位扫描水果表面，给计算机传输全面的、准确高效的信息。高速分级的能力该分级机构根据在线计算机做出的分级指令，能实施高速分级，分级速度5-10个水果/秒（视水果要求调整）可选。分级控制器采用模块化结构，可根据分级需求方便地减少或扩展分级等级，出口数量可选。生产线检测规模可以调整为2通道、4通道、6通道等，自动统计数量计算机自动记录每一等级和出口的水果数，方便统计各级分类水果数量。图像采集和数据库为了对分类进行训练，使其能正确可靠的进行水果分检，使用灰度相机采集不同水果图片，这些图片包含各种缺陷的水果表面，如发黄、擦伤、腐烂、烫伤、指甲划痕、疤痕等。这些水果属于随机抽取，90%以上存在某种缺陷的水果。预处理图片是在封闭和高对比度的背景采集的，水果的定位非常简单可靠，水果定位以后，使用形态算法对其进行自动大小的膨胀和腐蚀算法处理。对缺陷部分进行增强。缺陷部位隔离使用三种不同的方法对图像进行阀值处理，在处理当中，水果腹部和头部也会被当做缺陷隔离，我们使用特殊的方法对其进行处理。特征提取对缺陷部分的特征描述使用平均值，方差，中值灯统计参数描述，同时增加一些如缺陷比率等参数，使用多达13种特征值来描述缺陷表面。常用的特征为：水果形状、水果大小、水果颜色、果茎位置、果皮的主次色调、缺陷面积等。
据调查，水果分选机近年来得到广泛的应用，具有较好的发展前景，主要适用于一些果蔬种植的合作社，水果加工厂，果园，果农，食品加工厂和一些水果加工公司等，也正因为水果品质的提升，增强了水果市场的竞争力，有利于形成良性循环。
农产品深加工、新技术、新产品的诞生无疑能有效实现“机械换人”，减少劳动力损失，解决产业难题。此外，此次新冠肺炎疫情一方面给乡村农产品带来了损失，另一方面也必然会引发一些行业思考，以及将决定某些领域的企业发展方向。