本发明属于机器视觉、机械设计及自动控制技术领域，涉及一种蜂花粉自动化筛选装置及筛选方法；所述装置包括自动给料模块、分散整形模块、视觉检测模块和分拣除尘模块；将待分选蜂花粉倒入自动给料模块的储料桶中，通过偏心振动电机向分散整形模块的V型槽板供料，蜂花粉在V型槽板上做爬坡运动并均匀散开，落到输送带上整形后匀速向前运动，并经过视觉检测模块的图像采集单元进行图像采集，经过电脑内置软件处理，将信息传递给PLC控制，来控制偏心振动电机和喷嘴的动作，进行蜂花粉的筛选；本发明解决了易破碎、形状不规则、难分散、色差不明显的小颗粒蜂花粉难分拣的难题，在保证分选精度的条件下，提高了分拣速度。
1.一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述装置包括自动给料模块、分散整形模块、视觉检测模块和分拣除尘模块；
其中所述自动给料模块主要包括储料桶（1）、偏心振动电机（2）和PLC控制器（14），其中所述储料桶（1）的底部安装有一组倾斜挡板（1.1）；倾斜挡板（1.1）的下方安装有偏心振动电机（2）；所述偏心振动电机（2）与PLC控制器（14）相连接；
所述分散整形模块包括直线振动器（3）、V型槽板（4）和输送带（5），所述V型槽板（4）固定于直线振动器（3）上、并设置在储料桶（1）下方；输送带（5）设置在V型槽板（4）出口处的下方；所述V型槽板（4）两侧的相对位置设有限位开关（2.1）；所述输送带（5）上靠近V型槽板（4）出口的一端安装有多个整形条（15）；多个整形条（15）等长度等间距并且相互平行；
所述限位开关（2.1）与PLC控制器（14）相连接，当V型槽板（4）中的蜂花粉达到一定量时，触发限位开关（2.1），限位开关（2.1）传递信号给PLC控制器（14），PLC控制器（14）控制偏心振动电机（2）停止工作；
所述视觉检测模块主要包括图像采集单元和图像处理单元；所述图像采集单元包括光源箱（18）和工业相机（19）；其中光源箱（18）设置在输送带（5）上方；所述工业相机（19）安装在光源箱（18）顶部；
其中所述图像处理单元包括电脑（13）和电脑内置处理软件；所述电脑（13）与工业相机（19）和PLC控制器（14）相连接；
所述分拣除尘模块包括喷嘴（12）、高压气泵（11）及连接管；所述喷嘴（12）设置于与输送带（5）上蜂花粉下落弧线的切线相垂直的位置；所述喷嘴（12）与PLC控制器（14）相连接、且与高压气泵（11）通过连接管连接；
所述电脑（13）将采集的图像处理结果传递给PLC控制器（14），PLC控制器（14）根据处理结果控制喷嘴的开关。
2.根据权利要求1所述的一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述V型槽板（4）上设置有带毛刷的挡板，带毛刷的挡板的两末端与V型槽板（4）两侧固定连接、且与蜂花粉传送方向垂直。
3.根据权利要求1所述的一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述图像采集单元还包括LED光源（20）；所述LED光源（20）固定在输送带（5）的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述光源箱（18）内还设置有白色漫反射磨砂板（22）和拱形黑色磨砂吸光板（21）；所述白色漫反射磨砂板设置在光源箱的两侧；所述工业相机（19）的镜头部分穿过拱形黑色磨砂吸光板设置。
5.根据权利要求1所述的一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述分拣除尘模块还包括风刀（6）和流量阀（10），所述风刀（6）位于输送带（5）正下方，并且风刀（6）通过连接管与高压气泵（11）相连接；所述风刀（6）与高压气泵（11）的连接管上设置有流量阀（10）。
6.根据权利要求1所述的一种蜂花粉自动化筛选装置，其特征在于，所述分拣除尘模块还包括消音器，消音器与高压气泵（11）和喷嘴（12）连接，用于消除高压气泵（12）产生的噪音。
7.一种蜂花粉自动化筛选方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1所述的蜂花粉自动化筛选，具体操作步骤如下：（1）自动给料：储料桶（1）中倒入蜂花粉，通过调整偏心振动电机（2）频率，控制蜂花粉通过储料桶（1）中倾斜挡板（1.1）的滑动，实现定量给料；
（2）蜂花粉的分散整形：蜂花粉在偏心振动电机（2）作用下从储料桶中（1）下落到V型槽板（4）上，V型槽板（4）倾斜一定角度，下落到V型槽板（4）上的蜂花粉做爬升运动并均匀散开，最后下落到安装有整形条（15）的输送带（5）上，蜂花粉经过整形条（15）整形后，以多列、等间距形式排列整形；当蜂花粉达到V型槽板（4）上的限位开关（2.1）的位置时，传递信号给PLC控制器（14），控制偏心振动点击（2）停止振动；
（3）待筛选蜂花粉的视觉检测：图像采集单元中的工业相机（18）按照预设的时间间隔进行图像的采集，并将采集得到的图像信息传送到电脑（13），经过电脑（13）内置图像处理软件的处理，对蜂花粉、杂质及异物进行图像的处理；
（4）待筛选蜂花粉的分拣除尘：电脑（13）内置软件处理图像的结果传递给PLC控制器（14），PLC控制器（14）根据处理结果控制喷嘴（12）的动作；对相应的蜂花粉进行实时分拣处理，经分拣后的杂质，包含异色蜂花粉、异物，被吹入杂质回收盒，未被吹落的蜂花粉直接落入纯品盒中，实现蜂花粉的自动化筛选。
8.根据权利要求7所述的一种蜂花粉自动化筛选方法，其特征在于，所述步骤（2）中V型槽板（4）的倾斜角度与直线振动器（3）的振动频率相关，直线振动器（3）的振动频率越大，V型槽板（4）的倾斜角度越大。
9.根据权利要求7所述的一种蜂花粉自动化筛选方法，其特征在于，所述步骤（3）中的图像采集单元的工业相机（19）进行图像采集时间间隔与输送带（5）的传送速度相匹配；所述电脑内置图像处理软件为halcon，设定阈值范围在50 250之间。
10.根据权利要求7所述的一种蜂花粉自动化筛选方法，其特征在于，所述步骤（4）中的喷嘴（12）响应时间等于杂质从定位处到输送带（5）末端的时间、从输送带（5）末端做平抛运动到喷嘴（12）的时间以及信号传送时间的总和。
蜂花粉自动化筛选装置及筛选方法
技术领域
[0001] 本发明属于机器视觉、机械设计及自动控制技术领域，涉及一种蜂花粉自动化筛选装置及筛选方法，具体涉及蜂花粉的给料方式、图像处理算法、筛选方法及分选装置。
背景技术
[0002] 我国是蜂花粉生产和消费大国，尤其是油菜蜂花粉。2013年油菜蜂花粉的产量保持在1787吨，随着蜂花粉需求量的增加，近年来其产量呈不断上升趋势。由于油菜种植面积和种植区域以及蜜蜂采集行为的随机性等因素的制约，收获的油菜蜂花粉中会掺杂其它蜂花粉。不同品种的蜂花粉具有不同的保健功效，因此蜂花粉的纯度是保证其功效的关键因素。由于蜂花粉在生产、运输和储藏过程中会含有霉变颗粒、碎石、幼虫体等杂质，严重影响商品化销售，也需要进行除杂处理。为得到纯净的蜂花粉，目前都采用人工挑选、去杂，但是人工挑选存在效率低，标准不一等问题，因此急需要一套自动化分拣设备来代替人工。蜂花粉的分拣主要采用颜色区分法将异色粒和杂质剔除，利用机器视觉即可实现。
[0003] 蜂花粉物理性状如下：质地松软，粒径较小（2-4mm），成不规则扁圆型，分散能力差，易受潮，易粘连，易破碎，休止角较大，摩擦力大。采用振动方式分散物料时，振幅和频率不宜过大，否则蜂花粉易发生破碎和跳动，因此现有上料机构均不适合蜂花粉。
[0004] 目前色选机主要有两种形式：一种是利用高速CCD摄像机捕捉色差明显和形状近球形的颗粒物料，检测效率较高，已在农产品加工领域得到广泛应用，但色选机成本较高；另一种是色敏传感器分选装置，该技术利用光电转换效应，能快速将采集到的彩色信号转换成电信号，具有抗干扰能力强、价格低廉的特点，但是对颜色接近的颗粒物识别效果差。
上述两类色选机的应用对象主要是形状规则、色差明显的硬质物料；而根据蜂花粉的物理性状，不能直接用上述装备进行筛选。为解决上述问题，台湾中兴大学研制出了蜂花粉色选装备，该装备使用CCD摄像机检测蜂花粉色泽，利用电磁阀将排列整齐的蜂花粉中异色颗粒用负压吸出。但由于蜂花粉极易破碎，这种筛选方式会造成电磁阀吸气管堵塞，影响色选效果，而且其较低的处理能力（约为0.68kg/h）和复杂的处理机构限制了推广应用。
发明内容
[0005] 为克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种针对易破碎、形状不规则、难分散、色差不明显的小颗粒蜂花粉的自动化筛选装置和方法。
[0006] 为达到上述技术目的，本发明提出了一种蜂花粉自动化筛选装置，所述装置包括自动给料模块、分散整形模块、视觉检测模块和分拣除尘模块；
[0007] 其中所述自动给料模块主要包括储料桶、偏心振动电机和PLC控制器，其中所述储料桶的底部安装有一组倾斜挡板；倾斜挡板的下方安装有偏心振动电机；所述偏心振动电机与PLC控制器相连接；
[0008] 所述倾斜挡板为4-6个，优选为4个；
[0009] 所述倾斜挡板的倾斜角度与蜂花粉的干湿度相关，蜂花粉湿度越大，倾斜角度越大；所述挡板的倾斜角度从上向下依次逐渐变小，最下方挡板的倾斜角最小，近似等于蜂花粉的滑动摩擦角。
[0010] 所述分散整形模块包括直线振动器、V型槽板、输送带，其中多个V型槽固定于PVC板上构成V型槽板，V型槽板固定于直线振动器上，并设置在储料桶下方；输送带设置在V型槽板出口处的下方；
[0011] 所述V型槽板上设有限位开关，其中限位开关为2个，固定于V型槽板两侧的相对位置；所述V型槽板上还设置有带毛刷的挡板，带毛刷的挡板的两末端与V型槽板两侧固定连接、且与蜂花粉传送方向垂直，用于控制蜂花粉的厚度；
[0012] 所述限位开关与PLC控制器相连接，当V型槽板中的蜂花粉达到一定量时，触发限位开关，限位开关传递信号给PLC控制器，PLC控制器控制偏心振动电机停止工作；
[0013] 本发明中所选用的V型槽为等腰直角三角形的亚克力板，比常用的金属类V型槽板对蜂花粉的磨损度更小；
[0014] 所述输送带上靠近V型槽板出口的一端安装有多个整形条；多个整形条等长度等间距并且相互平行；
[0015] 所述整形条的长度为10-25cm，优选15cm，整形条的长度和斜角与输送带的速度相关，输送带速度越大，整形条越长，它的倾斜角度越大；
[0016] 所述视觉检测模块主要包括图像采集装置和图像处理单元；所述图像采集装置包括光源箱、工业相机和LED光源。其中光源箱设置在输送带上方，光源箱的两侧设置有白色漫反射磨砂板；工业相机安装在光源箱顶部，镜头部分穿过拱形黑色磨砂吸光板；所述LED光源为两条LED光源条带，位于光源箱底部，分别固定在输送带的两侧，有一定的倾斜角度。
[0017] 所述LED光源的倾斜角度为30-60°，优选为45°。
[0018] 其中所述图像处理单元包括电脑和电脑内置处理软件；所述电脑与工业相机和PLC控制器相连接。
[0019] 所述分拣除尘模块：包括喷嘴、高压气泵及连接管；所述喷嘴设置于与输送带上蜂花粉下落弧线的切线相垂直的位置；所述喷嘴与PLC控制器相连接、且与高压气泵通过连接管连接；
[0020] 所述电脑将采集的图像处理结果传递给PLC控制器，PLC控制器根据处理结果控制喷嘴的开关。
[0021] 所述分拣除尘模块还包括风刀和流量阀，所述风刀位于输送带正下方，并且风刀通过连接管与高压气泵相连接；所述风刀与高压气泵的连接管上设置有流量阀；
[0022] 所述喷嘴包括多个；
[0023] 所述分拣除尘模块还包括消音器，消音器与高压气泵和喷嘴连接，用于消除高压气泵产生的噪音。
[0024] 本发明还提供一种蜂花粉自动化筛选方法，具体包括以下几个步骤：
[0025] （1）自动给料：储料桶中倒入蜂花粉，通过调整偏心振动电机频率，控制蜂花粉通过储料桶中倾斜挡板的滑动，实现定量给料。
[0026] 蜂花粉在储料桶中最下方的挡板发生滑动需要偏心振动电机的振动来实现；当偏心振动电机停止振动时，蜂花粉在摩擦力作用下，下滑速度逐渐变慢，最后停止；通过调整偏心振动电机的振动频率，可实时控制花粉下落速度，实现定量给料的目的。
[0027] 待筛选的蜂花粉含水量在5%-8%，粒径在2-4mm之间。
[0028] （2）蜂花粉的分散整形：自动给料模块的偏心振动电机工作时，蜂花粉从储料桶中下落到V型槽板上；在直线振动器作用下，V型槽板倾斜一定角度，下落到V型槽板上的蜂花粉做爬升运动并均匀散开，最后下落到安装有整形条的输送带上，蜂花粉经过整形条整形后，以多列、等间距形式排列整形。
[0029] 其中当下落的蜂花粉达到一定量时，触发限位开关，限位开关传递信号给PLC控制器，PLC控制器控制偏心振动电机停止工作，蜂花粉不再下落。
[0030] 输送带以恒定速度运转，其运转速度大于蜂花粉下落速度，以保证整形后的蜂花粉没有重叠且排列整齐。
[0031] 其中，V型槽板的倾斜角度与直线振动器的振动频率相关，直线振动器的振动频率越大，V型槽板的倾斜角度越大；
[0032] （3）待筛选蜂花粉的视觉检测：图像采集单元按照预设的时间间隔进行图像的采集，并将采集得到的图像信息传送到电脑，经过电脑内置图像处理软件halcon的处理，对蜂花粉、杂质及异物进行识别和定位计算，电脑将图像处理结果传递给PLC控制器，PLC控制器根据处理结果控制偏心振动电机和喷嘴的动作。
[0033] LED光源产生的光首先照射到光源箱两侧的漫反射磨砂板上，形成散射，散射到光源箱顶部的光线在二次散射时，会导致输送线表面反光，因此用黑色磨砂板吸收，保证输送带上的光线强度均匀分布。工业相机安装在光源箱顶部，用于蜂花粉图像的采集。图像采集单元的工业相机进行图像采集时间间隔与输送带的传送速度相匹配（工业相机采集时间间隔等于一幅图像的长度L与传送带速度V的比值（L/V））；输送带的传送速度是通过固定在输送带边缘上等间距的金属贴片和一个固定在输送带支架上的接近开关测得，通过匹配保证蜂花粉图像采集不遗漏。
[0034] （4）待筛选蜂花粉的分拣除尘：根据视觉检测模块得到的蜂花粉、杂质及异物位置信息，由PLC控制喷嘴的开闭动作，对相应的蜂花粉进行实时分拣处理，经分拣后的杂质（异色蜂花粉、异物等）被吹入杂质回收盒，未被吹落的蜂花粉直接落入纯品盒中，实现蜂花粉的自动化筛选。
[0035] 喷嘴响应时间等于杂质从定位处到输送带末端的时间、从输送带末端做平抛运动到喷嘴的时间以及信号传送时间的总和。
[0036] 流量阀用于控制风刀气流的大小和压力；风刀通过科恩达原理及其构造，可形成高强度、大气流冲击风幕，能及时清理遗留在输送带上的粉粒，保证输送带表面整洁。
[0037] 上述视觉检测模块中的图像处理算法如图2所示。具体执行流程为：首先，工业相机采集蜂花粉图像，通过图像程序进行阈值分割提取花粉颗粒信息，通过形态学处理分割*粘连的蜂花粉颗粒，通过颜色转换获得G-b色差图；其次，对色差图从右下方开始，由右向左、由下而上依次搜索，根据设定阈值（阈值范围在50 250之间），若色差值属于杂质（异色~
蜂花粉、异物等），则标记其空间位置，否则继续搜索，直至整幅图像搜索结束。最后，将杂质颗粒的位置信息转换成时间刻度信息，传送到分拣模块，完成一个循环操作，进入下一幅图像采集。
[0038] 上述步骤注意事项包括以下几点：
[0039] （1）图像采集单元的采集时间间隔需与输送带的运行速度及图像处理时间相匹配。输送带的速度是通过固定在输送线边缘上等间距的金属贴片和一个固定在输送线支架上的接近开关测得，通过匹配工业相机和输送带二者之间的时间，保证蜂花粉颗粒检测不遗漏。
[0040] （2）根据喷嘴的排列方式以及蜂花粉的下落弧度，确定喷嘴倾斜角度及间距，防止因喷嘴的安装方式不当造成漏吹或误吹。
[0041] 本发明的优点：
[0042] (1)本发明采用的自动给料模块和分散整形模块能够实现蜂花粉颗粒的整齐排列和平稳输送，提高了图像检测效率和稳定性。本装置能够把粒径较小，易粉碎性，易挤压变型，含水量偏高的蜂花粉颗粒物均匀的分散到输送带上，在保证破损率最小和后期图像处理最优的基础上，尽可能提高了后期筛选的准确率。
[0043] (2)本发明的光源箱是由两条LED光源、两侧贴有白色的磨砂漫反射板和顶部贴有黑色磨砂吸光板组成，可消除输送带反光，提高图像采集质量。本装置光箱底部是两条低价、寿命长且无频闪LED条形光源构成，光线在拱形光箱内经过两侧白色磨砂内壁的漫射以及顶部的黑色磨砂吸光板的吸收后，能够有效的消除输送带反光带来的不便，达到提高花粉颗粒与背景色的对比度的目的。
[0044] (3)本发明蜂花粉的颜色检测采用G-b*色差图，在保证分选精度的条件下简化运算，提高了分拣速度。根据G-b*图像中的亮度信息能够有效识别蜂花粉图像中的杂质颗粒，该算法对现有蜂花粉的识别效率高，运行时间快。
[0045] (4)本发明采用风刀除尘装置具有体积小，便于安装，免维护，低噪音，节省气流，经济实惠等优势，能够及时清除输送带上的残留粉尘，保证表面清洁。
[0046] (5)本发明设计了人机交互界面，通过PLC控制器实时监控各个模块的工作状况，可根据实际工作状况给出故障报警和自诊断处理，提高分拣系统的自动化程度。
[0047] (6)本发明装置的分拣效率远高于现有台湾中兴大学研制的蜂花粉分拣装置，其效率与分拣通道相关，分拣通道越多，相应的分拣速度越快，相应的分拣量越大（分拣速度是与输送带传送速度和图像处理时间相关的），同时机构设计简单，成本低。
附图说明
[0048] 图1为本发明蜂花粉自动化分拣结构框架图；
[0049] 图2为本发明蜂花粉自动化分算法流程图；
[0050] 图3为本发明蜂花粉图像采集示意图；
[0051] 图4为本发明蜂花粉分散整形示意图；
[0052] 图5为本发明蜂花粉分拣实施例示意图；
[0053] 其中：1:储料桶；1.1；挡板；2：偏心振动电机；2.1：限位开关；2.2：第一块毛刷板；2.3：第二块毛刷板；3：直线振动器；4：V型槽板； 5：输送带；6：风刀； 7：图像采集装置；8：杂质回收盒；9：纯品盒；10：流量阀；11：高压气泵；12：喷嘴；13：电脑；14：PLC控制器；15:整形条；16：金属贴片；17：接近开关；18：光源箱；19：工业相机；20：LED光源；21：黑色磨砂吸光板；22：白色磨砂漫反射板；
[0054] D：V型槽板宽度；d：单个V型槽宽度；G：输送带宽度；g：蜂花粉列宽。
[0055] 具体实施实例
[0056] 为了更进一步阐述本发明的技术原理和目的，下面结合附图和实例，进一步说明本发明的系统结构、特征、功能和具体实施方法，详述如下：
[0057] 如图1所示，为本发明所述蜂花粉自动化分拣结构框架示意图：
[0058] 所述自动给料模块，主要包括储料桶1、偏心振动电机2和PLC控制器14，其中储料桶1的底部安装有一组倾斜挡板1.1，倾斜挡板1.1的下方安装有偏心振动电机2；所述偏心振动电机2与PLC控制器14相连接；
[0059] 储料桶1中倒入一定量的蜂花粉（含水量在5%-8%，经过初筛后粒径在2-4mm之间），储料桶1底部安装有4个倾斜一定角度的挡板1.1，以增加蜂花粉下落行程及防止蜂花粉挤压破碎。挡板1.1的倾斜角度从上向下依次逐渐变小，最下方挡板1.1的倾斜角最小，近似等于蜂花粉的滑动摩擦角。蜂花粉在最下方的挡板1.1发生滑动需要偏心振动电机2的振动来实现。因此当偏心振动电机2停止振动时，蜂花粉在摩擦力作用下，下滑速度逐渐变慢，最后停止。通过调整偏心振动电机2的振动频率，可实时控制花粉下落速度，实现定量喂料的目的。
[0060] 所述分散整形模块，主要包括直线振动器3、V型槽板4和输送带5。其中多个V型槽固定于PVC板上构成V型槽板，V型槽板4固定于直线振动器3上，并设置在储料桶1下方；输送带5设置在V型槽板4出口处的下方；所述V型槽板4上设有限位开关2.1；其中限位开关为2个，固定于V型槽板4两侧的相对位置；V型槽板4上设置有带毛刷的挡板，带毛刷的挡板的两末端与V型槽板4两侧固定连接、且与蜂花粉传送方向垂直，用于控制蜂花粉的厚度；所述输送带5上靠近V型槽板4出口的一端安装有多个整形条15；多个整形条15等长度等间距并且相互平行；
[0061] 所述限位开关2.1与PLC控制器14相连接，当偏心振动电机2工作时，蜂花粉从储料桶1中下落到V型槽板4上；当堆积的蜂花粉达到一定厚度时，触发限位开关2.1，限位开关2.1传递信号给PLC控制器14，PLC控制器14控制偏心振动电机2停止工作，蜂花粉不再下落。
V型槽板4向上倾斜一定角度，下落到V型槽板4上的蜂花粉在直线振动器3作用下做爬升运动并均匀散开，最后下落到安装有等间距长度为15cm整形条15的输送带5上，蜂花粉经过一定长度和斜角的整形条15整形后，以多列、等宽度形式排列。输送带5以恒定速度运转，其运转速度大于蜂花粉下落速度，以保证整形后的蜂花粉没有重叠且排列整齐。
[0062] 所述视觉检测模块，主要包括图像采集单元和图像处理单元。图像采集单元主要包括光源箱18、工业相机19和LED光源20；光源箱18设置在输送带5上方；所述工业相机19安装在光源箱18顶部，用于蜂花粉图像的采集；LED光源18为两条LED光源条带，位于光源箱18底部，分别固定在输送带5的两侧，倾斜45°角。LED光源20产生的光首先照射到光源箱18两侧的白色漫反射磨砂板22上，形成散射，散射到光源箱18顶部的光线在二次散射时，会导致输送线表面反光，因此用黑色磨砂板21吸收，保证输送带5上的光线强度均匀分布。
[0063] 工业相机19的采集时间间隔需与输送带5的传送速度相匹配（工业相机19采集图像的时间为：L/V ，L为一幅图像的长度，V为输送线的运行速度。）。输送带5的速度是通过固定在输送带5边缘上等间距的金属贴片16和一个固定在输送带5支架上的接近开关17测得，通过匹配保证蜂花粉图像采集不遗漏。
[0064] 图像处理单元主要包括电脑13和电脑内置处理软件，电脑13与工业相机19和PLC控制器14相连接。。首先检查输送带5上是否有物污渍，若有污渍，则运行风刀6及时清除；若无污渍，启动偏心振动电机2，储料桶1向V型槽板4上料，同时开启安装在V型槽板4下方的直线振动器3，在直线振动器3的作用下，花粉下落到输送带5，软件开始采集图像，并按照图2所示方法进行识别定位。
[0065] 具体执行流程为：
[0066] 首先，工业相机19根据PLC控制器14的信号每隔一段时间采集一幅蜂花粉图像，工业相机19将采集到的图像传送至电脑13，电脑13通过图像处理软件进行阈值分割，把蜂花粉及杂质与输送线背景分离，通过形态学开运算和闭运算方法把粘连在一起的蜂花粉颗粒分开，通过图像色彩空间转换方法把原RGB图像转换成La*b*图像，把G图像和b*图像相减得到G-b*色差图像；其次，对整幅色差图像从右下方开始，按照由右向左、由下而上的顺序依次搜索，根据设定的阈值（阈值范围50 250）进行判断，若在设定的阈值范围内属于杂质，则~标记其相应目标物的空间位置，否则继续搜索，直至整幅图像搜索完毕；最后，通过预先设定程序将上述整幅图像中的杂质颗粒的位置信息转换成相应的时间信息，传送到分拣模块中，完成一个循环操作，进入下一幅图像采集循环中。
[0067] 分拣除尘模块，主要包括喷嘴12、流量阀10、风刀6、高压气泵11和连接管；所述喷嘴12与PLC控制器14相连接、且与高压气泵11通过连接管连接； 所述风刀6位于输送带5正下方，并且风刀6通过连接管与高压气泵11相连接；所述风刀6与高压气泵11的连接管上设置有流量阀10。
[0068] 根据视觉检测模块得到的杂质（异色蜂花粉、异物等）位置信息，由PLC控制器14控制喷嘴12的开闭动作，将杂质吹入杂质回收盒8，其余进入纯品盒9，其中喷嘴12响应时间等于杂质从定位处到输送带5末端的时间、从输送带5末端做平抛运动到喷嘴12的时间以及信号传送时间的总和；风刀6产生的高压风幕，将遗留在输送带5上的粉粒进行清理，保证其表面整洁。
[0069] 本发明的具体实施过程如图3所示：将待分选蜂花粉倒入储料桶1中，检测系统电源，检查风刀7、输送带5是否稳定运行，输送带表面是否清洁，若是系统电源正常、风刀、输送带稳定运行且输送带表面清洁，则启动偏心振动电机2，储料桶1中的蜂花粉向V型槽板4供料，如果蜂花粉达到V型槽板4上的物料限位开关2.1的位置，表示供料过量，偏心振动2停止振动，蜂花粉在自身摩擦力作用下停止下落；V型槽板4上的物料在直线振动器3振动和毛刷2.2以及2.3的铺陈作用下，做爬坡运动并均匀散开，最后落到输送带5上；由输送带5上的整形条15将颗粒料以多列等间距形式整形排列，在输送带5上匀速向前运动，并经过图像采集单元7，图像采集单元7按照预设的时间间隔进行图像采集，接着进行如图2所示算法流程进行杂质定位，并将位置信息传送给分拣装置；分拣装置根据接收的信号，控制喷嘴12的开闭将杂质吹到杂质回收盒8中，未被吹落的蜂花粉直接落入纯品盒9中；上述操作循环执行，直至所有蜂花粉被分拣。检测结束后，相继关闭上料整形模块、分拣模块、视觉检测模块，最后关闭除尘模块和输送线电源。
[0070] 以上所述是本发明专利的最佳实施方式，应当指出，对于在相关技术领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等, 都应属于本发明专利保护范围。
