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基于果核大小进行分拣的方法、装置、终端及存储介质与流程

花匠小妙招
2024-12-25 16:54

1.本发明涉及分拣技术领域，尤其涉及基于果核大小进行分拣的方法、装置、终端及存储介质。

背景技术：

2.荔枝属南方季节性水果，南国四大果品之一。品种有很多种；不同品种的荔枝，果核有大有小，价格差异可以高达10倍，但是一般人难以根据外表区分不同品种，商业销售中若优质品种中参杂有大果核的便宜品种，对消费者不利。此外，同一品种的荔枝，也有退化的焦核，对这部分小核果实，若进行有效分拣，可以适当提高商品价格。由此，果核大小快速高效分拣也是水果加工流水线中的一道关键工序。
3.目前的水果分拣技术主要是针对水果大小、色泽、重量、表面破损进行分拣，分别利用工业照相机、颜色识别传感器、重量检测传感器，或是配合视觉设备采集果实的外形、尺寸、颜色和重量，作为果实分拣的测量依据。但这些都只是基于水果外部品质的检测与分拣。而果核位于水果内部，目前的这些方式无法准确的检测果实内部核大小，以及基于果核大小进行分拣。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出了基于果核大小进行分拣的方法、装置、终端及存储介质，用以解决现有技术中的问题。
5.具体的，本发明提出了以下具体的实施例：
6.本发明实施例提出了一种基于果核大小进行分拣的方法，包括：
7.通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像；
8.基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；
9.通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；
10.基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。
11.在一个具体的实施例中，不同的所述类别对应有各自的大小比例区间。
12.在一个具体的实施例中，所述待检测水果的类别包括：荔枝、龙眼、樱桃、李子、芒果、杏和桃子。
13.在一个具体的实施例中，所述待检测水果包括原果状态与去皮状态；
14.所述“通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像”，包括：
15.以原果状态或去皮状态的待检测水果进样；
16.通过低场核磁共振对进样的所述待检测水果的预设截面进行成像，得到所述待检
测水果中果肉部分的图像与果核部分的图像；所述图像包括：平面图像或立体图像；所述预设截面包括相互垂直的两个面或均匀分布的多个平行面。
17.在一个具体的实施例中，不同的所述类别对应有各自的低场核磁共振成像参数；
18.所述“通过低场核磁共振对待检测水果进行成像”，包括：
19.确定待检测水果的类别；
20.确定与所述类别对应的低场核磁共振成像参数；
21.通过确定的所述低场核磁共振成像参数对所述待检测水果执行低场核磁共振，以对所述待检测水果进行成像。
22.在一个具体的实施例中，所述低场核磁共振成像参数包括：扫描层数、层厚、重复采样次数、重复采样等待时间和回波时间。
23.在一个具体的实施例中，预设有多个区域集，不同的区域集对应不同的所述类别；各所述区域集中包括多个区域，不同的所述区域对于不同的果核大小；
24.所述“基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣”，包括：
25.基于所述果核的大小以及所述待检测水果的类别将所述待检测水果分拣到对应所述类别以及所述果核大小的区域。
26.本发明实施例还提出了一种基于果核大小进行分拣的装置，包括：
27.成像模块，用于通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像；
28.比例模块，用于基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；
29.确定模块，用于通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；
30.分拣模块，用于基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。
31.本发明实施例还提出了一种终端，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述处理器执行上述基于果核大小进行分拣的方法。
32.本发明实施例还提出了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于果核大小进行分拣的方法。
33.以此，本发明实施例提出了基于果核大小进行分拣的方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像；基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。本方案利用待检测水果果肉多水而果核无水的特点，在低场核磁共振仪中检测不出果核的信号，或信号较弱的特点，通过成像技术及数据分析，判定果核大小及果核与果肉比例，从而进行有效筛分，实现无损的果核大小分拣，无需用化学试剂，核磁场强低，无辐射，安全性强。本方案可以应用于水果加工流水线，对水果进行精准分级、分拣，可提高商品价值；同时可提高去核加工速率和生产效率，有利于水果加工设备再改造以及生产线的精准调整。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
35.图1示出了本发明实施例提出的一种基于果核大小进行分拣的方法的流程示意图；
36.图2示出了本发明实施例提出的一种基于果核大小进行分拣的方法得到的各种类的荔枝整果的低场核磁共振成像图像及其实物切开后的对比图；
37.图3示出了本发明实施例提出的一种基于果核大小进行分拣的方法得到的龙眼整果的低场核磁共振成像图像；
38.图4出了本发明实施例提出的一种基于果核大小进行分拣的方法得到的樱桃整果的低场核磁共振成像图像；
39.图5出了本发明实施例提出的一种基于果核大小进行分拣的装置的结构示意图。
40.图例说明：
41.201-成像模块；202-比例模块；203-确定模块；204-分拣模块。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
43.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
45.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
47.实施例1
48.本发明实施例1公开了一种基于果核大小进行分拣的方法，如图1所示，包括以下步骤：
49.步骤s101、通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果
肉部分的图像与果核部分的图像；具体的，果肉部分的图像与果核部分的图像可以为平面图像也可以为立体图像(具体的立体图像可以由多个平面图像组成)。
50.具体的，低场核磁共振技术其原理是对处于恒定磁场(1t以下)中的样品施加一个射频脉冲，使氢质子发生共振，导致部分低能态氢质子吸收能量跃迁到高能态，当关闭射频脉冲后这些质子就以非辐射的形式释放所吸收的射频波，能量返回到基态而达到玻尔兹曼平衡，此过程称为弛豫过程，完成弛豫过程的时间常数称为弛豫时间。
51.水果中果肉和果核的水分含量和状态存在明显差异，果肉含水量较高，以不易流动水和自由水为主，果核中仅有的少量水分则以结合水形式存在。因此，水果内部水分子的氢质子在低场核磁共振下有不同的弛豫时间，把这些弛豫时间的差异用电信号记录下来，定位，并且数字化，经过计算机处理就成为核磁共振图像。
52.此外，在一个具体的实施例中，基于水果的不同，所述待检测水果包括原果状态与去皮状态；由此，步骤s101中的所述“通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像”，包括：以原果状态或去皮状态的待检测水果进样；通过低场核磁共振对进样的所述待检测水果的预设截面进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分的图像与果核部分的图像；所述图像包括：平面图像或立体图像；所述预设截面包括相互垂直的两个面或均匀分布的多个平行面。
53.具体的，进样可以通过流水线来进行进样。一般若是以原果状态进样，则一批次的待检测水果均以原果状态进样；若是以去皮状态进样，则一批次的待检测水果均以去皮状态进样。
54.具体的，例如可以对整个待检测水果进行成像，也可以针对待检测水果的某些截面进行成像，具体的截面可以为相互垂直的两个或多个截面，例如垂直面与水平面，也可以对待检测水果的多个平行面来进行成像，具体的多个平行面可以为多个垂直面或多个水平面。以此可以获取到平面图像，当平行面足够密集，则可以汇总多个平行面得到立体图像。
55.进一步的，不同的所述类别对应有各自的低场核磁共振成像参数；所述步骤s101中的“通过低场核磁共振对待检测水果进行成像”，包括：确定待检测水果的类别；确定与所述类别对应的低场核磁共振成像参数；通过确定的所述低场核磁共振成像参数对所述待检测水果执行低场核磁共振，以对所述待检测水果进行成像。
56.而所述低场核磁共振成像参数包括：扫描层数、层厚、重复采样次数、重复采样等待时间和回波时间。
57.在一个具体的实施例中，在进行低场核磁共振成像数据采集时，个参数及其范围可以为：扫描层数1-30；层厚0.05-50mm；重复采样次数2-100；重复采样等待时间100-10000ms；回波时间1-100ms。
58.步骤s102、基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；
59.基于对图像进行处理，即可得到待检测水果中果肉部分图像与果核部分这两者的比例。例如对平面图像进行处理，得到的是面积比；若对立体图像进行处理，则得到的是体积比。
60.步骤s103、通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；
61.进一步的，所述待检测水果的类别包括：荔枝、龙眼、樱桃、李子、芒果、杏和桃子。
62.在此情况下，不同的所述类别对应有各自的大小比例区间。
63.例如，针对荔枝，以面积比为例来进行说明，大小比例区间可以为：果肉和果核的面积比大于9，判定为小核；果肉和果核的面积比为3-9，判定为中等果核；果肉和果核的面积比小于3，判定为大核。
64.其他类别的水果，可以对应设置有各自的大小比例区间。
65.步骤s104、基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。
66.此外，预设有多个区域集，不同的区域集对应不同的所述类别；各所述区域集中包括多个区域，不同的所述区域对于不同的果核大小；由此，所述“基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣”，包括：基于所述果核的大小以及所述待检测水果的类别将所述待检测水果分拣到对应所述类别以及所述果核大小的区域。
67.具体的，一般一个批次的分拣针对的是同一类别的水果，例如针对龙眼，进行分拣；但是本方案也可以一批次包括多种不同类别的水果进行分拣，具体的通过设置不同的区域集，而每个区域集中包括多个区域，以此来对应不同类别下的不同果核大小的水果。
68.实施例2
69.在一个具体的实施例中，以荔枝为例来对本方案进行说明，具体包括以下步骤：
70.a.原料进样：荔枝原果进样；
71.b.低场核磁共振成像数据采集：层数＝1；层厚＝2.5mm；视野fov＝100mm
×
100mm；重复采样次数average＝2；重复采样等待时间tr＝2000.00ms；回波时间te＝18.125ms。
72.c.数据分析：计算成像后果肉和果核面积比例；
73.d.分拣：根据程序设计的果肉果核面积比例对果实进行分拣，其中，果肉和果核的面积比大于9，判定为小核；果肉和果核的面积比为3-9，判定为中等果核；果肉和果核的面积比小于3，判定为大核。
74.具体的如图2所示，为各种类的荔枝整果的低场核磁共振成像图像及其实物切开后的对比图，可见本方案中能精准的判断出果核大小。
75.实施例3
76.在一个具体的实施例中，以龙眼为例来对本方案进行说明，具体包括以下步骤：
77.a.原料进样：龙眼原果进样；
78.b.低场核磁共振成像数据采集：层数＝1；层厚＝2.5mm；视野fov＝100mm
×
100mm；重复采样次数average＝2；重复采样等待时间tr＝2000.00ms；回波时间te＝18.125ms。得到的图像如图3所示。
79.c.数据分析：计算成像后果肉和果核面积比例；
80.d.分拣：根据程序设计的果肉果核面积比例对果实进行分拣。
81.实施例4
82.在一个具体的实施例中，以樱桃为例来对本方案进行说明，具体包括以下步骤：
83.原料进样：樱桃原果进样；
84.b.低场核磁共振成像数据采集：层数＝1；层厚＝2.5mm；视野fov＝100mm
×
100mm；重复采样次数average＝4；重复采样等待时间tr＝1000.00ms；回波时间te＝18.125ms。得到的图像如图4所示。
85.c.数据分析：计算成像后果肉和果核面积比例；
86.d.分拣：根据程序设计的果肉果核面积比例对果实进行分拣。
87.实施例5
88.为了对本发明进行进一步的说明，本发明实施例5还公开了一种基于果核大小进行分拣的装置，如图5所示，包括：
89.成像模块201，用于通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分的图像与果核部分的图像；
90.比例模块202，用于基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；
91.确定模块203，用于通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；
92.分拣模块204，用于基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。
93.在一个具体的实施例中，不同的所述类别对应有各自的大小比例区间。
94.在一个具体的实施例中，所述待检测水果的类别包括：荔枝、龙眼、樱桃、李子、芒果、杏和桃子等。
95.在一个具体的实施例中，所述待检测水果包括原果状态与去皮状态；
96.所述成像模块201“通过低场核磁共振对待检测水果进行，得到所述待检测水果中果肉部分图像与果核部分的图像”，包括：
97.以原果状态或去皮状态的待检测水果进样；
98.通过低场核磁共振对进样的所述待检测水果的预设截面进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分的图像与果核部分的图像；所述图像包括：平面图像或立体图像；所述预设截面包括相互垂直的两个面或均匀分布的多个平行面。
99.在一个具体的实施例中，不同的所述类别对应有各自的低场核磁共振成像参数；
100.所述成像模块201“通过低场核磁共振对待检测水果进行成像”，包括：
101.确定待检测水果的类别；
102.确定与所述类别对应的低场核磁共振成像参数；
103.通过确定的所述低场核磁共振成像参数对所述待检测水果执行低场核磁共振，以对所述待检测水果进行成像。
104.在一个具体的实施例中，所述低场核磁共振成像参数包括：扫描层数、层厚、重复采样次数、重复采样等待时间和回波时间。
105.在一个具体的实施例中，预设有多个区域集，不同的区域集对应不同的所述类别；各所述区域集中包括多个区域，不同的所述区域对于不同的果核大小；
106.所述分拣模块204，用于：
107.基于所述果核的大小以及所述待检测水果的类别将所述待检测水果分拣到对应所述类别以及所述果核大小的区域。
108.实施例6
109.本发明实施例6还公开了一种终端，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述处理器执行实施例1中所述基于果核大小进行分拣的方法。
110.实施例7
111.本发明实施例7还公开了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1中所述基于果核大小进行分拣的方法。
112.以此，本发明实施例提出了基于果核大小进行分拣的方法、装置、终端及存储介质，该方法包括：通过低场核磁共振对待检测水果进行成像，得到所述待检测水果中果肉部分的图像与果核部分的图像；基于所述图像确定所述待检测水果中果肉部分与果核部分的比例；所述比例包括面积比或体积比；通过所述比例以及与所述待检测水果的类别对应的大小比例区间确定所述果核的大小；基于所述果核的大小对所述待检测水果进行分拣。本方案利用待检测水果果肉多水而果核无水的特点，在低场核磁共振仪中检测不出果核的信号，或信号较弱的特点，通过成像技术及数据分析，判定果核大小及果核与果肉比例，从而进行有效筛分，实现无损的果核大小分拣，无需用化学试剂，核磁场强低，无辐射，安全性强。本方案可以应用于水果加工流水线，对水果进行精准分级、分拣，可提高商品价值；同时可提高去核加工速率和生产效率，有利于水果加工设备再改造以及生产线的精准调整。
113.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
114.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
115.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
116.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。