The Development of Automatic Grading System for the Appearance of Yellow Butterfly Palm Leaves

設計一套葉材外觀品質檢測技術系統整合，完成黃椰子葉材外觀品質自動化檢測系統之開發，整個系統利用十隻氣壓缸對四個工作平台進行上下左右作動，建構整作作業的循環，並利用可程式控制器PLC進行自動控制，利用影像處理技術來判別葉材的瑕疵，其系統檢測結果一分鐘內可檢測7片葉材，而檢測葉尖枯黃、葉片破損、斑點之準確度可以達到89%之高，如此大幅地提昇檢測作業速度及準確度。 解決農民葉材判別所需勞力及誤差高等問題，及為有效提升影像之清晰度及黃椰子檢測準確率，以LED為背光模組模式進行取像，如此確實提昇國產外銷葉材之整體外觀檢測品質。The study is to design an integrated system for testing the external quality of yellow coconut leaves, and completing the automatic quality grading. The system uses ten pneumatic cylinders to operate the platform, to establish the cycle processing for the system and to be controlled with a PLC. It can enhance the speed and accuracy to the testing process. The results of system test could detected seven leaf materials within one minute, while the detection of yellow tip, leaf damage, and spots can reach the accuracy of 89%. The image processing is adopted to judge the quality of leaves. The developed system can be used to resolve the problems of high labor cost and judge error percentage. The system uses the backlight modules with LED to capture images, and it can improve the testing quality of the image of leaves.謝誌 I 摘要 II Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XI 符號表 XII 第一章 前言 1 1.1. 研究動機 1 1.2. 研究目的 2 第二章 文獻探討 3 2.1. 黃椰子葉 3 2.2. 視覺暫留 4 2.3. 影像處理 5 2.3.1. 影像處理技術 5 2.3.2. 影像處理之相關應用 6 2.4. 氣壓 7 2.4.1. 氣壓技術 7 2.4.2. 氣壓之相關應用 10 2.5. 可程式邏輯控制器 11 2.5.1. PLC之簡介 11 2.5.2. PLC之相關應用 12 第三章 實驗設備與方法 13 3.1. 系統需求分析 13 3.2. 系統設計圖 14 3.3. 系統元件選擇 19 3.3.1. 氣壓缸選擇 19 3.4. 系統氣壓設計 22 3.4.1. 繪製氣動部分 22 3.4.2. 步進點-位移條件-通電-斷電圖 25 3.4.3. PLC I/O接點規劃 26 3.4.4. SFC圖 29 3.5. 系統之動作示意圖 32 3.6. 系統架構 35 3.7. 硬體部分 37 3.7.1. 作動機構平台 37 3.7.2. 拍攝鏡頭 39 3.7.3. 取像室 40 3.7.4. 背光模組之光源 41 3.7.5. 儲氣筒 42 3.7.6. 空壓機 43 3.7.7. 光電開關 43 3.7.8. 主控制箱(PLC可程式控制器) 44 3.7.9. 操作顯示面盤 46 3.8. 實驗葉材 47 3.9. 使用設備 48 3.10. 實驗方法 49 第四章 實驗結果與討論 50 4.1. 氣壓缸之移動時間速度測試 50 4.2. 系統噪音音量測試 56 4.3. 葉材於平台上之動作時間測試 58 4.4. 系統葉材之判別正確率實驗結果 63 第五章 結論與建議 71 5.1. 結論 71 5.2. 建議 71 參考文獻 73 附錄A: 台灣花卉出口數量及其價值 77 附錄B: 測試十片葉材時間測試 78 附錄C: 測試二十片葉材時間測試 79 附錄D: PLC程式碼 8

葉材外觀品質分級檢測系統

本發明有關於一種葉材外觀品質分級檢測系統，主要提供一葉材夾持單元，用以夾持待檢測之葉材，葉材夾持單元的下方設置一背光單元，用以提供均勻且高亮度的光線來源，葉材夾持單元的上方另設置一影像擷取器，用以擷取葉材之影像，藉此，本發明之葉材外觀品質分級檢測系統便能利用影像處理技術對所擷取之葉材影像加以辨識分析而達到分級檢驗之目的