Устройство для автоматизированного определения морфологических параметров клубней картофеля

(51) 07 5/342 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ клубней картофеля и в лабораторных исследовательских установках. Технический результат,достигаемый предлагаемым решением,заключается в расширении функциональных возможностей устройства и повышения точности определения параметров изображения клубня. Устройство, которым достигается приведенный технический результат, состоит из неподвижного средства (поверхности) 1 для размещения клубня 2 картофеля, веб-камеры 3 с ПЗС-матрицей над ним и персонального компьютера (ПК) 4 с программным обеспечением. Первая предназначена для обработки изображения клубня картофеля, а вторая для определения параметров клубня с вычислением коэффициента формы Кф, и наибольшего поперечного диаметра в.(72) Алиханов Джахфер Музаферович Шыныбай Жандос Сапаралилы(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан Алиханов Джахфер Музаферович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ(57) Полезная модель относится к сельскому хозяйству и предназначена к использованию в устройствах для автоматической сортировки Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для лабораторных исследований морфологических параметров клубней картофеля и может быть использовано в устройствах для автоматической сортировки клубней картофеля. Известно устройство для автоматической сортировки клубней картофеля. Устройство содержит подающий транспортер,блок построчного сканирования и преобразования значений отраженного от клубней светового потока в электрический сигнал,блок определения площади продольного сечения, блок определения периметра, блок вычисления значения коэффициента формы (Кф) и сравнения его значения с критическим (Кф.кр), блок определения критического значения коэффициента формы, блок управления и секционный исполнительный механизм, (см. А.с. СССР, 939138, М. кл. В 07 С 5/342, опубликовано 30.06.82 г., бюлл. 24). Устройство позволяет вычислить и оценить клубень картофеля только по коэффициенту формы Кф. Недостатками известного решения является ограниченные функциональные возможности устройства, что не позволяет получить достаточной информации о морфологических параметрах клубней картофеля. Устройство не позволяет получить скрытое и видимое изображение клубня картофеля для последующей его обработки и получения по нему морфологических параметров. Причиной этих недостатков является конструкция известного устройства, в котором осуществляется построчное сканирование клубня в движении и преобразование отраженного светового потока в электрический сигнал, количество и длительность которых пропорционально размерам клубня(аналоговый принцип передачи информации). Другой недостаток известного устройства заключается в невысокой точности определения параметров изображения клубня из-за сканирования его в движении и использования оптического блока с низкой разрешающей способностью. Третьим недостатком устройства является низкая контрастность по цвету между клубнем и поверхностью транспортера, что также влияет на точность определения параметров клубней картофеля. Задачей полезней модели является создание устройства с лучшими функциональными свойствами и технической характеристикой. Технический результат,достигаемый предлагаемым решением,заключается в расширении функциональных возможностей устройства и повышении точности определения параметров изображения клубня. Повышение контрастности изображения клубня является дополнительным техническим результатом в предлагаемом устройстве. Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство содержащее средство для получения и сканирования клубня, средство для размещения клубня в зоне сканирования и средство для преобразования и обработки информации 2 изменено следующим образом. В нем средство для размещения клубня выполнено неподвижным, в качестве средства для получения и сканирования изображения клубня взята веб-камера с ПЗСматрицей, а в качестве средства для преобразования и обработки информации взят персональный компьютер с программным обеспечением для обработки изображения и определения параметров клубня таких как, длина, ширина, периметр и площадь изображения клубня с вычислением коэффициента формы Кф и размера клубня в по наибольшему поперечному диаметру (ширине) по которому сортируется картофель согласно ГОСТ Р 53136-2008 от 01 января 2010 года. Дополнительный технический результат достигается тем, что неподвижное средство(поверхность) для размещения клубня картофеля снабжено контрастной подложкой 5 (черное пятно) под клубень, при этом веб-камера установлена над подложкой. На фиг.1 схематично изображено устройство для автоматизированного определения коэффициента формы клубней картофеля, на фиг.2 приведено сканированное изображение клубня по которому вычисляются его параметры. Устройство для автоматизированного определения коэффициента формы клубней картофеля (Кф) состоит (фиг.1, 2) из неподвижного средства (поверхности) 1 для размещения клубня 2 картофеля, веб-камеры 3 с ПЗС- матрицей над ним и персонального компьютера (ПК) 4 с программным обеспечением. Первая предназначена для обработки изображения клубня картофеля, а вторая для определения параметров клубня с вычислением коэффициента формы Кф, и наибольшего поперечного диаметра в. В конкретном исполнении (фиг.1, 2) устройства,его неподвижное средство 1 снабжено контрастной подложкой 5. Работа устройства. Для определения параметров клубня, таких как его длина а, размер клубня по наибольшему поперечному диаметру (ширине) в,а также вычисления коэффициента формы клубня Кф и его оценки по этому показанию выполняют следующие действия. Измеряемый и оцениваемый клубень 2 картофеля помещают на неподвижное средство (поверхность) 1 под веб-камеру 3,располагая его под ней по толщине. В конкретном исполнении устройства, клубень 2 картофеля помещают на контрастную подложку 5 неподвижного средства (поверхности) 1. В обоих случаях осуществляют съемку клубня 2 и получают его изображение на ПЗС- матрице (фиг.2). Информацию об изображении передают в персональный компьютер 4 (ПК). Изображение обрабатывается в ПК по программеи определяются морфологические параметры клубня (длина - а, ширина - в, периметри площадь -изображения, фиг.2). Для оценки клубня по коэффициенту формы Кф информацию о его периметре и площади изображения обрабатывают по программе , в которой заложен алгоритм вычисления Кф по формуле где,- периметр клубня, мм- площадь изображения клубня, мм 2 Кф. крит. - критическое значение формы клубня,определяемое экспериментально для каждого сорта и золоженное в программу ПК. После сравнения Кф клубня с Кф. крит. клубень отбирается для использования или отбраковывается. При использовании устройства в автоматической линии для сортировки картофеля, клубень сбрасывается в емкость для отобранных или выбракованных клубней. Аналогично осуществляется отбор клубней при их оценке по наибольшему поперечному диаметру(ширине) в согласно ГОСТ Р 53136- 2008 от 01 января 2010 года. Информация об изображении клубня, его параметрах и определенных значениях Кф, Кф. крит. и в отображается на мониторе или выводится на печать и служит для принятия решения по оцениваемому клубню. Предлагаемое устройство имеет лучшие функциональные возможности и позволяет определить больше параметров клубня, осуществлять оценку клубней с высокой точностью как по коэффициенту формы клубня Кф, так и по наибольшему поперечному диаметру в (фиг.2). ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Устройство для автоматизированного определения морфологических параметров клубней картофеля, включающее средство для получения и сканирования изображения клубня, средство для размещения клубня в зоне сканирования и средство для преобразования и обработки информации,отличающееся тем, что средство для размещения клубня выполнено неподвижным, в качестве средства для получения и сканирования изображения взята веб-камера с ПЗС-матрицей, а в качестве средства для преобразования и обработки информации взят персональный компьютер с программным обеспечением для обработки изображения и определения параметров клубня с вычислением коэффициента формы Кф и размера клубня в по наибольшему поперечному диаметру по которому сортируется картофель. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижное средство (поверхность) устройства снабжено контрастной подложкой.