应用更新:机器视觉通过更好的大小和分类来节省水果

先进的集成机器视觉系统有助于识别水果和蔬菜应该在哪里出售，还是作为罐头或果汁出售。据估计，超过30%的为北美消费者种植的水果和蔬菜在到达杂货店货架之前就被丢弃了，因为“外观不完美”。苹果太小了;梨的颜色不对，黄瓜的形状畸形。有缺陷的产品即使能够进入超市，但大部分仍未售出，最终被扔进了垃圾填埋场。在这个粮食价格暴涨和全球短缺的时代，减少这种浪费符合每个人的最大利益——种植者、包装商、分销商、零售商和消费者。

MAF Roda Agrobotic (https://www.maf-roda.com)是一家法国跨国公司，为新鲜水果和蔬菜包装厂设计和制造分级，包装，洗涤，装袋和托盘系统。MAF Roda帮助包装商提高加工效率，同时确保产品的尺寸、形状和颜色正确，并且没有缺陷。

水果分级、分类技术的进步

1962年，MAF Roda开始在法国西南部最大的水果种植区制造机械分级机。1979年，法国国立大学'Ingénieurs(塔布，法国)的毕业生菲利普·布兰科(Philippe Blanc)与十名同学一起发明了第一台电子自动评分系统，取代了那些机械评分系统。今天，MAF Roda拥有18家子公司和40家代理商，分布在美洲、欧洲、非洲和亚洲最丰富的食品产区。这个家族拥有和经营的企业现在由第三代人——菲利普•布兰科的五个儿子掌管。2008年，MAF Roda的年销售额为9073.2万欧元，成为世界上最大的水果和蔬菜处理设备制造商之一。

MAF Roda设计和制造不同类型的“施胶器”。这些传送带有1到10个平行车道和1到64个出口，加工不同类型的水果，从圣女果到瓜类。车道的数量决定了机器的处理能力——每车道每秒可以处理10到15个水果——而出口的数量决定了机器可以分类的类别的数量。

其中一种系统是MAF Roda Globalscan，这是一种复杂的全自动视觉系统，可以在水果沿着大小秤移动时对其进行分类。该系统允许包装商根据预先建立的质量和颜色标准准确地分级水果，以满足市场要求。加工和包装成本降低，因为不合格的水果立即从生产批次中去除。

视觉系统包括专有的双传感器CMOS高分辨率摄像头(每车道一个彩色摄像头和一个红外摄像头)，采集板和LED照明;每片水果在移动和向前旋转时，对其100%的表面拍摄20张彩色照片和20张红外照片。视觉系统可以执行光学尺寸(赤道或最大直径，体积积分)，颜色分类(八种不同的标准)和检测水果的外部缺陷。

然后使用Matrox成像库(MIL)工具包对图像进行处理。二值化和斑点分析用于从背景中分离水果，并获得诸如Feret直径和伸长等尺寸。采用HLS(色相、光度、饱和度)颜色空间转换和统计函数进行颜色处理。卷积和定制设计的算法可以识别茎和核，并拒绝表皮上有黑点或赤褐色等缺陷的水果。该系统直观的用户界面，包括一个3D显示，让操作员实时调整质量和分拣参数。参数可以存储以供将来使用。生产经理可以使用该系统分析从视觉系统收集的数据，并按生产者、果园或田地、物种或水果品种生成统计数据。报告提供了正在加工的一批水果的指标，包括大小、重量、直径、颜色和质量。

现货与专利

在使用MIL之前，MAF Roda工程师使用C语言开发了自己的图像处理库，包括使用MMX/SSE指令集进行优化。最初，该公司表示担心，当他们开始使用现成的库(如MIL)进行开发时，他们会牺牲性能，因为这些工具的设计用途比MAF Roda的“自制”功能更广泛。

“我们很高兴看到MIL功能非常快速和强大。现在我们可以把更多的时间花在使用MIL函数的特定工作上，而不是浪费时间从头开始编写自己的函数。此外，Matrox成像库的稳定性也非常好，MAF Roda电子部门经理Michel Rodière解释道。“MIL无疑有助于我们的生产力。与我们以前所做的相比，MIL节省了编程时间，当几个程序员在同一个项目上工作时，MIL代码更容易阅读和理解。”

MAF Roda在2007年底开始评估矩阵成像库(MIL) 8。第一台量产机于2008年11月首次亮相。他们已经开始迁移到MIL 9的过程，以受益于原生Microsoft . net开发和64位Microsoft Windows支持。他们还在考虑使用MIL 9提供的颜色分析工具。

www.maf-roda.com

MAF Roda Agrobotic

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Catherine Overbury是Matrox Imaging公司的经理www.matroximaging.com．

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