Sortownik fasoli białej

Mateusz Patro
Drukuj

Sortownik jest konstrukcją, która ma za zadanie oddzielić białe - czyste ziarna od tych niepożądanych - zanieczyszczonych lub uszkodzonych. Samo oddzielenie ziaren odbywa się czysto mechanicznie, tak jak w typowych sortownikach przemysłowych. Problem stanowi rozpoznanie przez urządzenie ziaren ciemnych, zanieczyszczonych lub uszkodzonych. W moim projekcie zastosowałem czujniki podczerwieni - dioda nadawcza i odbiorcza w jednej obudowie. Dioda nadawcza emituje sygnał, który zostaje odbity od umieszczonego w stałej odległości białego tła. Powoduje to emitowanie przez diodę odbiorczą stałego napięcia, które jest przetwarzane przez mikrokontroler ATMEGA16. Jeżeli pomiędzy czujnikiem, a białym tłem:

- znajdzie się przedmiot biały (ziarno czyste) napięcie spadnie - ze względu na mniejszą odległość od tła. Większa część widmo zostanie odbita.

- znajdzie się przedmiot czarny (ciemny), pochłonie on część widma, co spowoduje wzrost napięcia.

 

 

Film obrazujący zasadę działania:

http://www.youtube.com/watch?v=2SukH3zxdp8

Jeżeli część widma zostanie pochłonięta przez niepożądany przedmiot lub ciemne ziarno, spowoduje to reakcję specjalnej zapadki, która powinna oddzielić mechaniczne niechciany obiekt. Pozostała część ziaren dobrych, trafi do pojemnika.

Niestety, po seriach testów i prób, doszedłem do wniosku, że czujniki podczerwieni nie zdadzą egzaminu przy sortowaniu fasoli. Owszem, są w stanie odróżnić czarny obiekt o średnicy 2 mm na białym ziarnie, jednak nie są już w stanie odróżnić ziarna białego - od ziarna lekko brązowego które nie nadaje się do spożycia. Poza tym, każde zdrowe ziarno posiada w pewnym miejscu kawałek ciemnej pręgi, którą czujnik wychwytuje doskonale. Aby odróżnić które ziarno można, a którego nie można przeznaczyć do sprzedaży na rynek, potrzeba znacznie bardziej skomplikowanej metody rozpoznawania. W urządzeniach stosowanych masowo przy sortowaniu ziaren zbóż czy produktów spożywczych takich jak ziemniaki czy borówka amerykańska, stosowane są dużo bardziej skomplikowane metody. Są one oparte głownie na kamerach o wysokiej rozdzielczości, i skomplikowanych algorytmach rozpoznawania uszkodzeń, odbarwień czy kształtu. Co prawda, skonstruowanie takiego urządzenia nie wykracza poza możliwości koła, jednak czas poświęcony na realizację takiego projektu byłby o wiele za długi w porównaniu do efektów. Do tego dochodzi koszt nietypowych części i czujników, dlatego naszą uwagę w tym roku przykują inne ciekawe projekty.

 

 

Program do przetwarzania obrazu:

Pierwsza wersja programu

Zwiększenie kontrastu.

 

Po prawej zdj. analizowanego obraz. Po lewej przetworzony obraz przygotowany do znajdowania krawędzi.

 

 

Znaleziony obiekt (zaznaczony kolorem niebieskim).