機(jī)器視覺(jué)自起步至今,已有十五年發(fā)展歷史。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)作為一種非接觸式的光學(xué)傳感系統(tǒng),同時(shí)集成軟硬件,能夠自動(dòng)從所采集到的圖像中獲取信息或者產(chǎn)生控制動(dòng)作,作為一種應(yīng)用系統(tǒng),它的功能特點(diǎn)是隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展而逐步發(fā)展和完善的。目前全球整個(gè)視覺(jué)市場(chǎng)總量日趨增長(zhǎng),在中國(guó),隨著加工制造業(yè)的飛速發(fā)展,企業(yè)對(duì)于機(jī)器視覺(jué)的需求也將呈持續(xù)上升趨勢(shì)。
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)柔性和自動(dòng)化程度,在一些不適合人工作業(yè)的危險(xiǎn)環(huán)境或者人眼難以滿足生產(chǎn)要求的高精度場(chǎng)合,常用機(jī)器視覺(jué)來(lái)代替人工視覺(jué),同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)中,由于人工視覺(jué)檢測(cè)效率低且精度不高,也使用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法用以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。
機(jī)器視覺(jué)易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化集成制造的基礎(chǔ)技術(shù),因此,在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,人們將機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用與工況監(jiān)視、成品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制等領(lǐng)域。顏色識(shí)別是機(jī)器視覺(jué)中一個(gè)主要的應(yīng)用,顏色識(shí)別是基于物體表面顏色特性差異,通過(guò)一定的算法來(lái)識(shí)別出不同的顏色,從而實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)、控制。
中國(guó)番茄醬的國(guó)際市場(chǎng)占有率為30%左右,是除美國(guó)、歐盟之外的世界第三大番茄醬生產(chǎn)國(guó)。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(shì)產(chǎn)業(yè),新疆的番茄制品的年生產(chǎn)能力占到全國(guó)的90%以上,并培育出兩個(gè)獨(dú)居特色的品牌,產(chǎn)品成為亞歐美等市場(chǎng)的搶手貨。番茄制品90%出口創(chuàng)匯,也占據(jù)了全國(guó)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(jué)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(guò)光敏傳感器將測(cè)得基準(zhǔn)色標(biāo)與非色標(biāo)區(qū)單色漫反射光強(qiáng)度差異而進(jìn)行分選。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是傳感器反應(yīng)快、價(jià)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(shí),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(dòng)和沖擊會(huì)給檢測(cè)帶來(lái)很大的影響。
采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)物料進(jìn)行分選,通過(guò)對(duì)番茄的各個(gè)維度的特性進(jìn)行檢測(cè),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?yàn)樵O(shè)備檢測(cè)不精確而造成的浪費(fèi)。逐漸取代了人工分選和光電分選,成為番茄分選的主力軍。