基于机器视觉算法和智能摄像机的柑橘类水果智能分拣系统设计
CSTR:
作者:
作者单位:

1石家庄铁路职业技术学院,河北 石家庄 050041;2河北轨道运输职业技术学院,河北 石家庄 050051;3河北农业大学,河北 保定 071001;4河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所,河北 石家庄 050031

作者简介:

通讯作者:

高艳玲(1977—),女,河北轨道运输职业技术学院副教授,硕士。E-mail:sweetwmli@sina.com

中图分类号:

基金项目:

河北省高等学校科学研究项目(编号:ZC2026290);河北省教育科学“十四五”规划课题(编号:2403194);河北省人力资源和社会保障科研合作课题(编号:JRSHZ-2025-02204)


Automatic sorting system for citrus fruits based on machine vision algorithms and intelligent camera
Author:
Affiliation:

1Shijiazhuang Institute of Railway Technology, Shijiazhuang, Hebei 050041, China;2Hebei Vocational College of Rail Transportation, Shijiazhuang, Hebei 050051, China;3Hebei Agricultural University, Baoding, Hebei 071001, China;4Institute of Biotechnology and Food Science, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang, Hebei 050031, China

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    摘要:

    目的 为实现柑橘类水果的自动分拣,设计一种结合机器视觉算法和智能摄像机的智能分拣系统。方法 该系统由检测室、智能摄像机、反射镜、照明系统及滚筒(包括传送带)等构成;智能摄像机内置微处理器,无需专门计算机即可捕获和处理图像;照明系统将LED灯带设计在水果上方,在频闪模式下与摄像机同步工作,为整个场景提供均匀和稳定的照明。对捕获后的水果图像,采用机器视觉算法实现图像分割和图像标记,完成水果大小估算、圆检测、颜色指数估计和局部缺陷识别。结果 以某果园的橙子为试验对象的数据集验证结果表明,该智能分拣系统对水果大小和颜色指数预测有较高的准确性。结论 所设计的在线智能分拣系统可高效完成柑橘类水果分拣检测,相比于基于树莓派平台的自动化分级系统和基于机器视觉与光谱融合的品质无损检测分级系统等其他先进的计算机视觉算法在水果局部缺陷分类方面有更高的正确率。

    Abstract:

    Objective To achieve the automatic sorting of citrus fruits. A smart sorting system combining machine vision algorithms and an intelligent camera is designed.Methods The system is composed of a detection room, an intelligent camera, a mirror, a lighting system and rollers (including conveyor belts). The intelligent camera is equipped with a microprocessor, which can capture and process images without a dedicated computer. The lighting system consists of LED light strips positioned above the fruits, operating in stroboscopic mode synchronized with the camera to ensure uniform and stable illumination. For the captured fruit images, machine vision algorithms are applied to perform image segmentation and image labeling, achieving fruit size estimation, circle detection, color index estimation and local defect recognition.Results Experimental results based on a dataset of oranges collected from a certain orchard demonstrate that the proposed system achieves high prediction accuracy in fruit size and color index estimation.Conclusion The designed online smart sorting system can efficiently complete the sorting and detection of citrus fruits. Compared with other advanced computer vision algorithms, including automated grading systems based on the Raspberry Pi platform and nondestructive quality detection systems integrating machine vision and spectroscopy, the proposed system achieves higher accuracy in local defect classification.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李磊,高艳玲,侯雅坤,等.基于机器视觉算法和智能摄像机的柑橘类水果智能分拣系统设计[J].食品与机械,2026,(3):71-77.
LI Lei, GAO Yanling, HOU Yakun, et al. Automatic sorting system for citrus fruits based on machine vision algorithms and intelligent camera[J]. Food & Machinery,2026,(3):71-77.

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  • 收稿日期:2025-11-12
  • 最后修改日期:2026-01-29
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  • 在线发布日期: 2026-05-13
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