Trieur de couleurs (trieur de couleurs optique, trieur de couleurs numérique, machine de tri ou trieur de couleurs électronique) est un appareil qui utilise la technologie de détection photoélectrique pour distinguer la couleur (ou la forme, la taille, la texture) des matériaux en fonction de la différence de leurs propriétés optiques et détourner automatiquement les matériaux qui ne répondent pas aux exigences de la technologie de la valve de pulvérisation. Cet article essaie de vous donner une compréhension préliminaire du trieur de couleurs à travers une méthode simple et facile à comprendre.

Le diagramme suivant montre le modèle actuel de trieur de couleurs grand public.

D'après le diagramme ci-dessus, nous pouvons voir que le trieur de couleurs est composé de quatre parties principales.

1, le système d'alimentation utilise le vibrateur pour transporter le matériau uniformément vers la goulotte, généralement chaque canal a une goulotte 63/64, le matériau glisse le long de la goulotte dans le canal vers le bas dans la zone d'identification.

2, le système de détection détecte le matériau entrant dans la zone d'identification en temps réel et génère des images en niveaux de gris ou en couleurs RVB en filmant le matériau en mouvement à grande vitesse. Ensuite, les images sont envoyées au système de traitement et de contrôle du signal.

3, le module de traitement du signal analyse les données d'image reçues, marque les matériaux qui doivent être rejetés et les données de rejet sont envoyées au système de rejet par le module de contrôle.

4, le système de rejet adopte généralement une vanne de pulvérisation à jet d'air avec 63/64 minuscules buses côte à côte dans un canal. Le système de rejet reçoit les données de rejet du module de commande et entraîne la vanne de pulvérisation pour laisser la buse désignée s'ouvrir et se fermer. Une fois la buse ouverte, il pulvérisera un flux d'air à grande vitesse, court et fin vers l'avant et soufflera le matériau devant la buse pour terminer l'action de rejet.

Défini du point de vue de l'optique et de l'électronique, le développement actuel des trieurs de couleurs a subi trois améliorations majeures.

La première génération de trieur de couleurs :

La génération initiale du trieur de couleurs utilise une photodiode comme module d'acquisition, un microcontrôleur ou CPLD (dispositif logique de programmation complexe) comme unité de traitement principale et une lampe fluorescente comme solution de source d'éclairage. En tant que trieur de couleurs de première génération, il présente des défauts évidents.

1, les performances et la capacité CPLD sont très faibles.

2, la densité limitée de la photodiode conduit à une résolution inférieure de l'imagerie machine.

3, la dégradation de la lumière des lampes fluorescentes est plus évidente.

Ces raisons entraînent une stabilité et des performances de tri des couleurs inférieures du trieur de couleurs de première génération.

Trieur de couleurs de deuxième génération :

Avec les circuits intégrés à très grande échelle, le traitement du signal numérique, le traitement du signal numérique et l'éclairage LED et d'autres développements technologiques. Le trieur de couleurs de deuxième génération utilise un hybride FPGA ou FPGA/DSP pour l'acquisition et le traitement du signal, et utilise un éclairage LED au lieu d'un éclairage fluorescent, ce qui améliore considérablement la stabilité et les performances du trieur de couleurs. Le trieur de couleurs a commencé à être progressivement appliqué dans diverses industries. Mais limitée par le niveau technologique et le coût des capteurs, la deuxième génération de trieurs de couleurs ne peut capturer que l'image en niveaux de gris du matériau sous l'irradiation de la lumière de fond, qui est maintenant souvent appelée trieur de couleurs noir et blanc (trieur de couleurs monochromatique).

Trieur de couleurs de troisième génération :

Bénéficiant du développement de la technologie CMOS, la troisième génération de trieurs de couleurs à l'aide du CCD RVB peut identifier diverses différences de couleur des matériaux. Pour obtenir une variété d'algorithmes hétérochromatiques (couleur bichromatique), d'algorithmes trichromatiques (couleur trichromatique) et d'autres algorithmes complexes. Les fabricants de trieurs de couleurs dans divers pays ont commencé à faire des efforts pour développer des modèles, utilisant une architecture FPGA pure plus efficace, et excellant dans la stabilité et les performances de coût du trieur de couleurs. Avec la présélection des fabricants chinois de trieurs de couleurs, le trieur de couleurs a été profondément appliqué dans diverses industries, représentant des domaines tels que le trieur de couleur de riz, le trieur de couleur d'arachide, le trieur de couleur de soja, le trieur de couleur de maïs, le trieur de couleur de sésame, le trieur de couleur de graines de tournesol, la graine de pastèque trieur de couleurs, trieur de couleurs de grains de café, trieur de couleurs de raisins secs, trieur de couleurs de noix de cajou, trieur de couleurs de crevettes de mer, trieur de couleurs de palourdes, etc.; trieur de couleurs d'engrais pour l'industrie industrielle, trieur de couleurs de particules de plastique, trieur de couleurs de sel, tri de couleurs de produits industriels; industrie des ressources tri par couleur du minerai de fer, tri par couleur du sable de quartz, tri par couleur du feldspath de potassium; industrie de la protection de l'environnement tri des couleurs en plastique, tri des couleurs du verre, tri des couleurs des déchets de fil, etc. détection de résidus de récolte, détection de métaux, détection de matières plastiques, etc. Parallèlement, afin de répondre à la demande du marché, le trieur de couleurs a également commencé à se diversifier progressivement, du plus petit 18 canaux (micro trieur) , 32 canaux (mini trieur de couleurs) à plus de trieur de couleurs 630 canaux est sorti l'un après l'autre, unique limité par la structure mécanique et d'autres raisons, les modèles grand public actuels peuvent être les plus grands 13 canaux de portée. Bien que la troisième génération de trieur de couleurs par rapport à la deuxième génération a l'essence de l'amélioration, mais dans une partie du tri et d'autres scénarios ont toujours le cœur mais pas assez. Avant la troisième génération de trieur de couleurs est principalement de la couleur, la forme, la taille trois dimensions de détection, mais dans la plupart des domaines de tri de forme, tels que les arachides crues, il faut sélectionner les scénarios de coquille fissurée ou germée, la troisième génération de trieur de couleurs ne peut pas être trié.

Quatrième génération de trieur de couleurs

Le trieur de couleurs de quatrième génération combine un module d'IA basé sur l'apprentissage en profondeur sur la base de la troisième génération, en utilisant l'architecture GPU + FPGA. Les signaux collectés par la caméra seront transmis au GPU du nœud informatique de périphérie pour être traités, car la puissance de calcul du GPU dépasse largement celle du FPGA, ce qui lui permet de réaliser la reconnaissance de l'algorithme de texture des matériaux. La reconnaissance de l'algorithme de texture est très importante dans le tri des matériaux où la couleur et la forme du matériau ne sont pas très distinguées, mais la différence de texture est grande. Par exemple, reconnaître le sexe des crabes, distinguer la valeur faciale des pièces, etc. -modèle d'apprentissage en profondeur établi, le trieur de couleurs générera un algorithme de tri intelligent après avoir effectué une grande quantité d'apprentissage, et le module de traitement de la valve de pulvérisation reçoit les résultats du traitement du module AI pour rejeter les matériaux qui ne répondent pas aux exigences. À l'heure actuelle, la technologie de l'intelligence artificielle dans le domaine du trieur de couleurs n'est actuellement pas pleinement utilisée, mais à partir de l'effet actuel obtenu, le trieur de couleurs d'intelligence artificielle dans certains domaines de l'effet de détection est très bon, et la quatrième génération de trieur de couleurs utilisant la capacité de l'apprentissage en profondeur, étendent théoriquement la portée du trieur de couleurs à un degré inimaginable. Ce sont également les fabricants internationaux actuels de trieurs de couleurs de première classe qui développent et promeuvent activement des modèles équipés d'intelligence artificielle. Nous pensons que la quatrième génération de trieurs de couleurs sera un point important dans l'histoire du trieur de couleurs.

La composition et la mise en œuvre du trieur de couleurs sont très complexes. Et le développement du trieur de couleurs s'accompagne du progrès de l'époque et de la technologie, il est entraîné par ces domaines industriels connexes, tels que le développement du champ FPGA à puce électronique, le développement du CCD optique optique, le développement de la technologie de traitement mécanique, le développement du domaine de la reconnaissance des couleurs et des images. Dans cet article, seule une brève introduction à l'histoire du développement de la machine de tri par couleur, et la subdivision ultérieure du module sera développée pour introduire.

Mots-clés pour le prochain article.

Scénarios d'application du trieur de couleurs : champ de criblage industriel, champ de criblage agricole, champ de protection de l'environnement, champ de minerai

La source lumineuse du trieur de couleurs : lumière visible, lumière invisible, luminosité, chromaticité, saturation

Spectre du trieur de couleurs : mono-spectre, multi-spectre, hyperspectre, caméra de polarisation

Algorithme de reconnaissance du trieur de couleurs : algorithme de taille, algorithme de forme, algorithme en niveaux de gris, algorithme hétérochromatique, algorithme trichromatique, algorithme d'intelligence artificielle

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