辣椒除杂是辣椒分拣过程中必备的一个过程,辣椒原料中会混杂各种各样的杂质,如花生、石块、塑料袋、辣椒梗等。传统上人工除杂效率低下,目前的机械除杂装置也不能完全满足要求,辣椒除杂急需机械化与自动化,针对以上问题设计辣椒除杂系统主要工作内容如下:(1)根据辣椒除杂的要求完成一套除杂生产线的设计,系统主要包括辣椒的重杂除杂单元,主要去除掉比较重的杂质(如石砾等);辣椒的轻杂除杂单元,主要去除比较轻的物质(如叶子等);目标检测除杂模块和颜色识别除杂模块,去除剩余杂物。(2)对SSD(单发多窗检测器)目标检测算法进行分析与改进研究,将花生作为实验对象,实验中改进SSD算法的识别速度为54FPS、识别精度为88.21%,结果显示改进SSD算法与原SSD算法相比在检测精度、速度上均有很大提升。融合改进SSD算法和STC(时空上下文快速跟踪算法)算法对目标对象进行跟踪,在保证精度的同时跟踪速度达到150FPS。融合跟踪结果和相机标定计算杂质位置信息,通过机械手去除杂质。(3)对杂质颜色识别及定位算法进行了研究,将花生作为实验对象,使用颜色空间转换、数学形态学和聚类算法,在640×480的图片上的处理速度约为10FPS。结合聚类结果和相机标定,通过机械手去除杂质。同时将聚类结果保存,训练目标检测算法,提升目标检测算法识别精度。系统要求总体识别精度为96%。实验结果为其中目标检测识别精度为88.21%,颜色识别精度为77.43%左右,综合识别精度为97.33%,满足系统除杂识别要求。