Tải bản đầy đủ

THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HÌNH ẢNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐO VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP
.......................***........................

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY)
Đề tài:
THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
QUẢ XOÀI SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
HÌNH ẢNH
Sinh viên thực hiện:

Phùng Tuấn Anh

Lớp:

KT-ĐK&TĐH04-K58

Giảng viên hướng dẫn:


TS. Nguyễn Việt Sơn

Hà Nội - 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
--***------------------

NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên:

Phùng Tuấn Anh

Khóa:

K58

Viện:

Điện

Mã số sinh viên: 20130213

Ngành: Kỹ thuật đo và tin học công nghiệp
1. Đầu đề thiết kế/Tên đề tài
Thiết kế thiết bị đánh giá chất lượng quả xoài sử dụng phương pháp xử lý hình ảnh.
2. Các số liệu ban đầu
 Các hình ảnh bề mặt của quả xoài đã được khai thác;
 Kích thước bề rộng 2 chiều trong khoảng 60mm-70mm và 80mm-120mm
 Các loại xoài khác nhau được sử dụng để đánh giá chất lượng
3. Các nội dung tính toán, thiết kế
Xác định và phân loại quả xoài dựa trên kích thước bê mặt quả, kích thước vùng
khuyết tật và đưa ra kết luận đánh giá về chất lượng quả.
Thiết kế thiết bị đo đạc cầm tay và trên băng tải tự động.
4. Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Việt Sơn
5. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 1-3-2018
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 1-6-2018

Ngày...... tháng...... năm......
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)

SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký, ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình, em đã nhận được rất nhiều sự giúp
đỡ, động viên và chia sẻ của gia đình, các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn.
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ em đã giúp đỡ cả về vật chất
lẫn tinh thần, tạo điều kiện, động viên và khích lệ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện
đồ án, đặc biệt trong quá trình em mổ dạ dày trong 2 tuần đầu tiên của học kỳ 20172.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TSKH. Trần Hoài Linh, người hướng dẫn trực tiếp em
thực hiện đề tài này. PGS.TSKH. Trần Hoài Linh đã có những định hướng, chỉ bảo, hướng
dẫn và trao đổi với em trong suốt quá trình học tập, thực hiện đồ án này để đồ án có thể đi
đúng hướng và hoàn thành kịp thời gian.
Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Minh Huy, sinh viên lớp KT ĐK&TĐH02 K60
đã giúp đỡ em trong quá trình lắp ráp và kiểm nghiệm mô hình thực tế.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Văn Tâm – Kĩ sư R&D tại viện hàng
không vũ trụ Viettel đã giúp đỡ và trao đổi cùng em những kiến thức xử lý ảnh ban đầu cũng
như lập trình trên hệ thống nhúng.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Bách khoa Hà Nội,
Viện Điện và Bộ môn Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em
hoàn thiện đồ án này.

Hà Nội, ngày 06 tháng 06 năm 2018
TÁC GIẢ ĐỒ ÁN
Phùng Tuấn Anh


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................................iii
MỤC LỤC......................................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.....................................................................................6
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TRÁI CÂY TẠI VIỆT NAM
..............................................................................................................................................10
1.1. Khái quát ngành chế biến trái cây ở Việt Nam hiện nay...................................10
1.2. Nhu cầu và định hướng phát triển chung ngành chế biến trái cây Việt Nam....11
1.3. Kết luận chương 1.............................................................................................11
CHƯƠNG 2. GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG QUẢ XOÀI...........................................................................................................12
2.1. Các trường hợp cần phân loại và đánh giá chất lượng quả xoài.......................12
2.2. Các phương pháp phân loại và đánh giá xoài qua bề mặt hiện nay..................12
2.2.1. Sử dụng cảm biến màu..............................................................................12
2.2.2. Phương pháp quét laser từ trên không.......................................................13
2.2.3. Phương pháp phân loại và đánh giá thủ công............................................14
2.3. Bài toán công nghệ đặt ra và lựa chọn giải pháp..............................................15
2.3.1. Bài toán công nghệ đặt ra..........................................................................15
2.3.2. Đề xuất mô hình thay thế đánh giá, phân loại quả trên băng tải tự động. .15
2.3.3. Mô hình thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài cầm tay..........................17
2.3.4. Lựa chọn thiết bị phần cứng......................................................................18
a) Phân tích lựa chọn bộ xử lý trung tâm......................................................18
b) Phân tích lựa chọn camera........................................................................19
c) Lựa chọn màn hình hiển thị......................................................................20
d) Cảm biến hồng ngoại................................................................................21
2.3.5. Tông quan hệ thống phần mềm.................................................................22
a) Hệ điều hành.............................................................................................22
b) Thư viện xử lý ảnh....................................................................................22
c) Lập trình giao diện....................................................................................23
1


d) Ngôn ngữ lập trình....................................................................................23
2.4. Kết luận chương 2.............................................................................................24
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG QUẢ XOÀI...........................................................................................................25
3.1. Thiết kế, tính toán phần cứng thiết bị...............................................................25
3.1.1. Sơ đồ khối phần cứng................................................................................25
3.1.2. Tính toán nguồn tiêu thụ............................................................................26
a) Thiết bị trên băng tải tự động...................................................................26
b) Thiết bị cầm tay........................................................................................27
3.2. Sơ đồ tổng quan thuật toán hệ thống.................................................................28
3.2.1. Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng tải. . .28
3.2.2. Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài cầm tay...........29
3.3. Xử lý hình ảnh, trích xuất thông tin bề mặt quả...............................................29
3.3.1. Phát hiện, tách đối tượng chuyển động.....................................................29
a) Thu nhận ảnh............................................................................................29
b) Sử dụng bộ lọc màu xanh.........................................................................31
c) Chuyển ảnh màu thành ảnh xám...............................................................32
d) Lọc nhiễu Gaussian blur...........................................................................33
e) Sử dụng phép trừ nền bằng thuật toán Frame Diffirent............................34
3.3.2. Xử lý thông tin bề mặt quả........................................................................36
a) Xác định đường biên bề mặt.....................................................................36
b) Các phép co giãn hình thái học.................................................................38
c) Vẽ đường bao đối tượng...........................................................................39
3.4. Hiển thị kết quả, lưu dữ liệu.............................................................................41
3.4.1. Lưu file Text dữ liệu và hiển thị trên màn hình LCD................................41
3.4.2. Lưu dữ liệu vào file trong máy tính nhúng................................................41
3.5. Kết luận chương 3.............................................................................................41
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ VÀ ĐÁNH GIÁ.............................42
4.1. Lắp ráp, cài đặt, hệ thống thử nghiệm..............................................................42
4.1.1. Lắp đặt thiết bị...........................................................................................42
a) Thiết bị trên băng tải tự động....................................................................42
b) Thiết bị cầm tay........................................................................................42
4.1.2. Hệ thống thử nghiệm hoạt động thiết bị....................................................43
2


4.1.3. Mô tả hoạt động thí nghiệm.......................................................................44
4.1.4. Nội dung của các thử nghiệm....................................................................44
4.2. Kết quả..............................................................................................................44
4.2.1. Giao diện người dùng................................................................................44
4.2.2. Xử lý hình ảnh...........................................................................................45
4.2.3. Lưu và hiển thị dữ liệu..............................................................................50
4.3. Đánh giá kết quả...............................................................................................51
4.4. Kết luận chương 4.............................................................................................51
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN................................................................................52
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................53
PHỤ LỤC..................................................................................................................................54

3


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt
LED

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

Light Emitting Diode

Diode phát quang

Open source Computer Vision

Thư viện mã nguồn mở cho thị giác
máy tính

GUI

Graphical User Interface

Giao diện đồ họa người dùng

CPU

Central Processing Unit

Bộ xử lý trung tâm

RGB

Red – Green - Blue

Mô hình 3 màu đỏ – xanh lục – xanh
dương

GPIO

General-Purpose Input/Output

Cổng đầu vào và ra với mục đích cơ
bản

Personal computer

Máy tính cá nhân

High-Definition Multimedia
Interface

Giao diện đa phương tiện độ phân
giải cao

LCD

Liquid Crystal Display

Màn hình tinh thể lỏng

USB

Universal Serial Bus

Chuẩn kết nối có dây trong máy tính

IPS

In-Plane Switching

Một công nghệ hình ảnh được áp
dụng trên các màn hình LCD

BG

Background

Môi trường mà trong đó các thông
tin có mức độ ưu tiên thấp

Python QT Edition

Chương trình lập trình giao diện

OpenCV

PC
HDMI

PyQT

4


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-1: Bảng so sánh các bộ xử lý trung tâm..............................................................18
Bảng 4-1: Kết quả đo pixel vùng khuyết tật với các nguồn ánh sáng khác nhau............53
Bảng 4-2: Kết quả đưa ra số vùng khuyết tật được nhận dạng đúng...............................53

5


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1-1: Thị phần xuất khẩu của ngành xuất khẩu rau quả (%)[1]...............................10
Hình 2-1: Cảm biến màu TCS3200.................................................................................13
Hình 2-2: Robot với cánh tay hái quả sử dụng cảm biến Lidar.......................................14
Hình 2-3: Phương pháp phân loại quả xoài thủ công.....................................................14
Hình 2-4: Quá trình tác các loại quả theo theo yêu cầu..................................................15
Hình 2-5: Mô hình tổng quan thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài............................16
Hình 2-6: Sơ đồ tổng quan thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng chuyền....16
Hình 2-7: Mặt dưới thiết bị đánh giá chất lượng quả cầm tay.........................................17
Hình 2-8: Sơ đồ tổng quan thiết bị cầm tay.....................................................................18
Hình 2-9: Bộ vi xử lý Raspberry Pi3...............................................................................19
Hình 2-10: Camera Waveshare........................................................................................20
Hình 2-11: Màn hình cảm ứng Waveshare 7inch............................................................21
Hình 2-12: Mắt thu phát hồng ngoại MH-IR01...............................................................22
Hình 3-1: Sơ đồ khối các chân trên máy tính nhúng Raspberry PI 3..............................25
Hình 3-2: Sơ đồ liên kết giữa các thiết bị phần cứng......................................................25
Hình 3-3: Nguồn Raspberry Pi3 chính hãng 5V/2.5A....................................................26
Hình 3-4: Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng tải.........28
Hình 3-5: Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài cầm tay................29
Hình 3-6: Giai đoạn lấy mẫu...........................................................................................30
Hình 3-7: Quả xoài keo được trên nền bàn gỗ................................................................31
Hình 3-8: Biểu đồ tần số Histogram của 3 kênh màu RGB............................................32
Hình 3-9: Ảnh đầu vào sau khi lọc kênh màu Green......................................................32
Hình 3-10: Ảnh xám được chuyển đổi từ ảnh kênh màu G.............................................33
Hình 3-11: Ảnh xám sau khi đưa qua bộ lọc Gaussian...................................................34
Hình 3-12: Lưu đồ thuật toán Frame Difference.............................................................36
Hình 3-13: Đường biên bề mặt quả xoài.........................................................................38
Hình 3-14: Đường biên bề mặt khuyết tật.......................................................................39
Hình 3-15: Lấp đầy lỗ trong ảnh bằng phép giãn............................................................39
Hình 3-16: Loại bỏ nhiễu bằng phép toán co..................................................................40
Hình 3-17: Họ các đường viền trong hàm Contours.......................................................40
Hình 3-18: Ảnh trích xuất lấy giá trị nằm trong đường bao............................................41
Hình 4-1: Thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng tải tự động........................43
Hình 4-2: Thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài cầm tay.............................................44
Hình 4-3: Mô phỏng hệ thống thử nghiệm thiết bị..........................................................45
Hình 4-4: Hệ thống băng tải và vị trí các thiết bị............................................................45
Hình 4-5: Giao diện người dùng của thiết bị...................................................................46
Hình 4-6: Ảnh thu nhận trực tiếp từ camera....................................................................47
Hình 4-7: Ảnh màu được chuyển sang kênh Green........................................................48
Hình 4-8: Ảnh màu Green chuyển sang ảnh màu xám....................................................48
6


Hình 4-9: Ảnh đưa qua bộ lọc Gaussian Blur.................................................................49
Hình 4-10: Ảnh sau khi thực hiện trừ nền.......................................................................49
Hình 4-11: Bộ lọc Canny và đối tượng được lấp đầy......................................................50
Hình 4-12: Lặp lại bước xử lý với ảnh đã được trừ nền..................................................50
Hình 4-13: Xác định đối tượng vết khuyết tật.................................................................51
Hình 4-14: Dữ liệu được hiển thị lên giao diện...............................................................51
Hình 4-15: Dữ liệu được lưu dưới dạng file Text............................................................52

7


LỜI MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trái cây là loại lương thực thực phẩm không thể thiếu trong cuộc sống của con người
khi cung cấp cho cơ thể nhiều chất dinh dưỡng, chất xơ và các loại vitamin giúp con người
khỏe mạnh về cả thể chất lẫn tinh thần, giảm nguy cơ mắc bệnh tật.
Xoài là một trong những loại trái cây được người tiêu dùng lựa chọn hàng đầu và nhu
cầu này luôn là lựa chọn hàng đầu trong mùa hè. Công dụng nổi bật của nó có thể kể đến như
chống ung thư, kiểm soát choresterol, giảm cân, chăm sóc mắt, tăng cường hệ miễn dịch, tăng
trí nhớ và độ tập trung. Cùng với đó, tiêu chí về trái cây tươi nói chung và xoài nói riêng của
người tiêu dùng được đặt ra ngày càng khắt khe và đòi hỏi ngành công nghiệp chế biến thực
phẩm cần phát phát triển để đáp ứng nhu cầu khách hàng.
Ngành công nghiệp chế biến trái cây Việt Nam đa số đều là các doanh nghiệp vừa và
nhỏ, chưa có yếu tố tập trung sản xuất từng giai đoạn như nước ngoài, vì vậy các sản phẩm
máy móc tự động hóa còn rất hạn chế trong các cơ sở trưng thu trái cây, các công đoạn chủ
yếu được làm một cách thủ công, có thể gây thiệt hại lớn cho doanh nghiệp khi tiêu tốn nhiều
nhân lực cũng như gây ra các sai số trong quá trình phân loại chất lượng trái cây gây ra các
thiệt hại không đáng có cho doanh nghiệp.
Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, việc nâng cấp máy móc thực hiện
công việc tự động được đặt ra để có thể giải quyết vấn đề hiện nay là giảm số lượng nhân
công cũng như tiết kiệm diện tích của cơ sở, giảm sai số đo đạc khi thực hiện thủ công và
chuyển sang thực hiện bằng máy móc, giúp cho chủ doanh nghiệp có thể quản lý nhà máy một
cách tốt hơn. Các dây chuyền phân loại trái cây sẽ được nâng cấp với một chi phí hết sức hợp
lý, giảm các lỗi do thao tác thủ công gây ra.
2. MỤC ĐÍCH
Đề tài “Thiết kế thiết bị đánh giá chất lượng quả xoài sử dụng phương pháp xử lý hình
ảnh “ được thực hiện theo định hướng phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nước.
Đây là bước đầu trong quá trình thiết kế thiết bị đánh giá chất lượng trái cây. Mục tiêu bao
gồm:


Hệ thống tập trung vào việc thực hiện công việc phân loại và đánh giá chất lượng quả
xoài.



Thực hiện công việc hiển thị trong trường hợp sử dụng thiết bị cầm tay để người
dùng thao tác hành vi nhặt thủ công.



Dữ liệu được lưu vào trong file thư mục ảnh và file text để có truy xuất, nắm bắt
được quá trình lịch sử.



Có thể linh hoạt chuyển sang thiết bị cầm tay.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG
8


Thiết bị có thể linh hoạt thay đổi khi có thể gắn cố định thành thiết bị phân loại và
đánh giá trên băng tải tự động hoặc có thể linh hoạt chuyển sang một thiết bị cầm tay nhỏ
gọn hơn.
Một cơ sở trưng thu và đóng gói trái cây có thể nâng cấp hệ thống tự động hóa tại nhiều
vị trí, hệ thống cố định tập trung vào việc sử dụng và nâng cấp băng chuyền phân loại trong
cơ sở đó khi có thể gắn trực tiếp vào băng chuyền và thực hiện nhiệm vụ một cách tự động đo
đạc, phân loại, đánh giá và lưu lại dữ liệu một cách tự động.
Thiết bị cầm tay tập trung vào việc có thể dễ dàng di chuyển linh hoạt, mang đến các
khu vườn trồng trái cây hay có thể mang đến các kho bãi trưng thu trái cây để có thể phân loại
và đánh giá chính xác giúp cho việc giảm thiểu sai số gây thiệt hại cho cơ sở.
Đối tượng và phạm vi áp dụng của đề tài là dành cho các cơ sở trưng thu và chế biến
trái cây vừa và nhỏ, hoặc các nông trại trồng cây ăn quả cần nâng cấp hệ thống với các thiết bị
đơn giản dễ lắp đặt và giá thành thiết bị hợp lý. Tùy thuộc vào điều kiện của mỗi cơ sở mà có
thể tùy biến lại theo ý muốn của cơ sở đó.
4. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG
Đồ án được thực hiện bằng phương pháp xử lý ảnh kết hợp các cảm biến được xây dựng
chủ yếu bằng phần mềm trên hệ thống nhúng. Đồ án bao gồm phần mở đầu, 3 chương và kết
luận. Phần mở đầu thể hiện tính cấp thiết, mục đích nghiên cứu, đối tượng áp dụng và các nội
dung trình bày trong đề tài.
Chương 1 đưa ra cái nhìn tổng quan về ngành chế biến trái cây tại Việt Nam cũng như
trên thế giới bao gồm từ thị trường chế biến trái cây hiện nay và công nghệ đang được sử
dụng và định hướng tiếp theo của ngành chế biến trái cây Việt Nam
Chương 2 đặt ra bài toán và đưa ra các giải pháp, yêu cầu. Các giải pháp kĩ thuật sẽ
được thực hiện trên thiết bị để giải quyết bài toán công nghệ đặt ra.
Chương 2 là Cơ sở lý thuyết, thiết kế, lưu đồ thuật toán chi tiết của hệ thống. Chương
này nêu các cơ sở lý thuyết, các bước thiết kế và chi tiết lưu đồ thuật toán, các phương pháp
xử lý hình ảnh được áp dụng cho hệ thống.
Chương 3: Cài đặt, thử nghiệm, đánh giá kết quả thiết bị. Chương này nêu các bước lắp
ráp, cài đặt, thiết kế và thử nghiệm của hệ thống.
Phần kết luận sẽ tổng kết lại các kết quả đạt được trong đồ án, đồng thời đưa ra các định
hướng phát triển tiếp theo để hoàn thiện thiết bị, có thể bán ra thị trường.

9


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TRÁI CÂY TẠI
VIỆT NAM
1.1. Khái quát ngành chế biến trái cây ở Việt Nam hiện nay
Cùng với sự tăng về diện tích, sản lượng, giá trị xuất khẩu trái cây Việt Nam liên tục
tăng trưởng cao trong những năm gần đây. Từ con số vài trăm triệu USD/năm, đến năm 2016
đã đạt con số 2,45 tỷ USD, trong đó ước tính các sản phẩm trái cây chiếm hơn 80% giá trị
xuất khẩu. Riêng 10 tháng đầu năm 2017, giá trị xuất khẩu rau quả của Việt Nam đạt 2,48 tỷ
USD, tăng hơn 47,3% so với cùng kỳ năm 2016. [1]
Về mặt thị trường, các thị trường nhập khẩu rau quả lớn liên tục tăng trưởng về giá trị,
từ 13 thị trường trên 1 triệu USD năm 2014 lên 10 thị trường trên 20 triệu USD năm 2016.
Bên cạnh Trung Quốc là thị trường lớn nhất chiếm 70,8% thị phần, nhiều loại rau quả Việt
Nam đã được xuất khẩu vào các thị trường cao cấp có yêu cầu rất cao như Mỹ, Hàn Quốc, Hà
Lan, Malaysia, Đài Loan, Thái Lan, Singapore và Australia [1]

Hình TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TRÁI CÂY TẠI VIỆT NAM-1: Thị phần xuất khẩu
của ngành xuất khẩu rau quả (%)[1]

Tuy nhiên, với giá trị thị trường NK rau quả toàn thế giới vượt mức 200 tỷ USD/năm kể
từ năm 2011, giá trị XK rau quả Việt Nam hiện mới chiếm chưa đến 1% thị phần là rất nhỏ,

10


chưa tương xứng với tiềm năng và lợi thế, dù ngành sản xuất rau quả Việt Nam có sự tăng
trưởng mạnh mẽ thời gian qua.
Đi sâu phân tích xuất khẩu rau quả, đặc biệt là mặt hàng quả của Việt Nam, chủ yếu
xuất khẩu dưới dạng trái cây tươi nên giá trị gia tăng thấp và bị tác động bởi các rào cản kỹ
thuật như kiểm dịch thực vật, chất lượng trái cây giảm nhanh, thời gian bảo quản ngắn do
chưa có các công nghệ bảo quản tiên tiến và các vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm…
1.2. Nhu cầu và định hướng phát triển chung ngành chế biến trái cây Việt Nam
Bên cạnh những tiềm năng, lợi thế, hiện nay ngành sản xuất cây ăn quả Việt Nam đứng
trước không ít khó khăn, thách thức như: Quy mô sản xuất nhỏ lẻ, phân tán, liên kết sản xuất
theo chuỗi giá trị còn hạn chế, chất lượng quả chưa cao, năng suất thấp, khâu kiểm tra chất
lượng chưa được đảm bảo, các sản phẩm qua chế biến còn ít,…
Một trong những thách thức mà ngành công nghiệp chế biến trái cây đang phải đối mặt
là công nghệ chế biến chưa đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và quốc tế, để nâng cao giá
trị gia tăng của sản phẩm tạo ra lợi nhuận bền vững. Khâu đánh giá chất lượng rất quan trọng
trong các dây chuyền chế biến này.
Vì vậy, giải pháp hàng đầu được đưa ra chính là sự thay đổi áp dụng công nghệ mới
trong sản xuất, áp dụng công nghệ mới, đầu tư dây chuyền sản xuất và kiểm định chất lượng
tiên tiến nhằm tăng tính hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Vùng nguyên liệu, thị trường tiềm năng và công nghệ sản xuất mới để các doanh nghiệp
đánh giá các quy trình và tiềm năng lớn trong ngành trái cây chế biến
Việt Nam xác định trái cây là ngành hàng còn nhiều tiềm năng, dư địa để phát triển.
Định hướng chung toàn ngành đặt ra là: Tiếp tục tập trung đẩy mạnh áp dụng khoa học công
nghệ vào khâu sản xuất cây ăn quả nhằm tăng năng suất, sản lượng và nâng cao chất lượng,
hệ thống kiểm định. Bên cạnh đó, tăng cường phát triển công nghệ bảo quản, chế biến sâu các
sản phẩm từ cây ăn quả với các sản phẩm chế biến chính gồm các loại quả đông lạnh, đóng
hộp, sấy, nước quả tự nhiên, nước quả cô đặc… nhằm gia tăng giá trị sản xuất, mở rộng thị
trường, tăng kim ngạch xuất khẩu.
1.3. Kết luận chương 1
Ngành sản xuất và chế biến trái cây tại Việt Nam cũng như trên thế giới đang ngày một
tăng trưởng mạnh hơn do nhu cầu từ đời sống sinh hoạt của con người. Khả năng sản xuất của
Việt Nam không thua kém các nước xuất khẩu hàng đầu, nhưng các phương pháp, thiết bị tại
các cơ sở trưng thu, chế biến trái cây còn thô sơ, lạc hậu, làm giảm mức độ uy tín cho ngành
xuất khẩu trái cây.
Chương tiếp theo, em xin phân tích yêu cầu bài toán và giải pháp thiết kế thiết bị phân
loại và đánh giá chất lượng quả xoài.

11


CHƯƠNG 2. GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH
GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI
2.1. Các trường hợp cần phân loại và đánh giá chất lượng quả xoài
Trong việc phân loại và đánh giá chất lượng quả xoài, người ta đánh giá thông qua màu
sắc, kích thước và mức độ các vết khuyết tật trên bề mặt quả. Với trường hợp màu sắc có thể
chia ra làm 2 loại chính là xoài xanh và xoài chín.


Trường hợp 1: Đi trưng thu mua xoài
o

Cần kiểm tra chất lượng quả từ người bán, đưa ra kết luận về một

chuẩn về chất lượng để định ra giá tiền;
o Cả hai bên cùng đo để kiểm chứng định giá;
o Quả xoài có hình dạng chung sẽ được lựa chọn, loại bỏ các quả dị biệt.


Trường hợp 2: Xoài tự trồng và thu hoạch
o

Khi trưng thu quả xoài cần phải kiểm tra một vài cây để xem xét mức

độ chín chung của cả vườn.
o Người dùng sử dụng thiết bị cầm tay, lấy mẫu một số lượng nhất định
các hình ảnh trên các cây, sau đó đưa ra kết luận có thể thu hoạch hay chưa.
o Với nhu cầu tìm kiếm từng quả xoài, cũng có thể chụp 3-5 hình ảnh với
mỗi quả xoài để đưa ra kết luận có thể hái được hay chưa, nhu cầu này đòi hỏi cần
có 1 lưỡi hái quả sử dụng làm cơ cấu chấp hành (tương tự như các thiết bị cắt hái
quả tự động hiện nay).


Trường hợp 3: Xoài khi ở cơ sở chế biến và đóng gói
o
o

Được tích trữ lại và đưa lên các băng tải để kiểm tra chất lượng.
Sau khi đi qua hệ thống kiểm tra và đánh giá, hệ thống băng tải tự động

đẩy các quả xoài vào các ngăn tùy theo chất lượng, mức độ đặt ra.
o Phân loại quả xoài theo mức độ chín, loại bỏ các quả hỏng sau khi phát
hiện khuyết tật trên bề mặt.


Trường hợp 4: Kiểm tra chất lượng định kỳ
o

Trái cây hay Xoài được bán tại các siêu thị thường có thời gian tiêu thụ

ước tính
o Trong khoảng thời gian chờ (người tiêu dùng chưa chọn mua) thì cần
có bộ phận kiểm định chất lượng quả định kỳ theo các mốc thời gian.

12


2.2. Các phương pháp phân loại và đánh giá xoài qua bề mặt hiện nay

2.2.1. Sử dụng cảm biến màu
Trên thế giới hiện nay, có rất nhiều máy móc phân loại màu sắc vật thể sử dụng cảm
biến màu sắc, đặc biệt là trong trường hợp phân loại màu quả xanh/chín như cà chua, táo,
xoài,...hay các vật thể nhỏ như hạt cà phê.
Các thiết bị này chỉ cần bộ xử lý có tốc độ vừa phải và dễ dàng thiết kế như Arduino,
kèm theo cảm biến màu. Tổng chi phí cho một thiết bị như vậy ước tính là khoảng 50 USD
(Arduino Nano và cảm biến màu TCS3200) . So với các thiết bị sử dụng phương pháp khác
thì giá thành tương đối rẻ.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-2:
Cảm biến màu TCS3200

Tuy nhiên nhược điểm chính là cảm biến màu chỉ nhận biết được 1 màu, tức là muốn
phân loại độ xanh/chín của quả và mức độ khuyết tật của quả cần phải sử dụng nhiều cảm
biến, hoặc sử dụng vòng lặp, điều này khiến chi phí và độ phức tạp của hệ thống tăng lên.
Hiện nay có một số loại cảm biến sử dụng nhiều kênh màu, tuy nhiên giá thành của nó
khá cao như ASTECH CR5-FO (4 kênh màu, tốc độ phản hồi khoảng 5-10ms) có mức giá là
578 Euro tương đương khoảng 15 triệu VNĐ.
Các thiết bị sử dụng những loại cảm biến như vây có giá rất đắt tiền khi và thường sử
dụng ở các nước phát triển hoặc các tập đoàn lớn, có ngành chế biến, xuất khẩu hoa quả được
chuyên biệt hóa mỗi cơ sở chỉ làm một hoặc hai công đoạn chính.

2.2.2. Phương pháp quét laser từ trên không
Hiện nay trên thế giới có một thiết bị từ trường “Linköping “ ở Thụy Điển trong
nghiên cứu “Thiết bị dò tìm trái xoài và ước tính thời gian trưởng thành“.
Thiết bị sử dụng cảm biến Lidar quét lại ảnh 3D của cây xoài từ phía xa, đưa vào bộ xử
lý hình ảnh, đưa ra đánh giá về độ chín của quả, sử dụng cơ cấu chấp hành là cánh tay Robot
để hái quả ngay trên cây.

13


Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-3:
Robot với cánh tay hái quả sử dụng cảm biến Lidar



Ưu điểm: tính tự động hóa cao, tốc độ đo cực nhanh khi so sánh với phương pháp thủ
công.



Nhược điểm: giá thành của cảm biến Lidar cũng giống như cảm biến màu có giá
thành rất cao và chưa thể đáp ứng được chi phí nếu sử dụng trực tiếp cho chủ các
nông trại.

2.2.3. Phương pháp phân loại và đánh giá thủ công
Sử dụng trực tiếp thị giác mắt để kiểm tra màu sắc của quả và các dị biệt trên các loại
quả, tuy nhiên phương pháp này không được sử dụng trong ngành xuất khẩu trái cây do tính
chính xác, và thiếu vệ sinh khi chạm trực tiếp da tay hoặc các đồ vật có bụi bẩn ngay trước
khi đóng gói sản phẩm. Điều này có thể gây ra độ hỏng của quả do các vi sinh trên da tay hay
các vật thể tiếp xúc với quả, đặc biệt là trong quá trình vận chuyển hay lưu trữ sau khi đóng
gói.

14


Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-4:
Phương pháp phân loại quả xoài thủ công

 Ưu điểm: đơn giản, không cần máy móc, dễ thực hiện nên được áp dụng một cách
rộng rãi


Nhược điểm:
o
o
o

Gây ra sai số lớn;
Không thể phân loại chính xác các khuyết tật trên bề mặt quả;
Phân loại mức độ chín của quả xoài theo cảm tính và thường không

chính xác
o Tốc độ phân loại, đánh giá rất chậm.
Tại Việt Nam, đa số các nông trại hoa quả sau khi trưng thu (ước tính thời gian quả chín
và trưng thu hàng loạt) sau đó vận chuyển cho các đầu mối ở chợ, địa phương tiêu thụ, chỉ
thông qua quy trình đánh giá thủ công. Còn các cơ sở trưng thu, đầu mối ở chợ cũng thực hiện
quy trình thủ công và trong quá trình này quả xoài nói riêng hay trái cây nói chung đều bị tiếp
xúc môi trường ô nhiễm, nơi có các vi sinh khuẩn gây bệnh cho trái cây.
Ngành xuất khẩu hoa quả của Việt Nam chủ yếu là nhập khẩu sang Trung Quốc, do quy
trình kiểm tra đầu vào của trái cây không cần tính chính xác cao. Tuy nhiên thị phần trái cây
nhập khẩu vào Trung Quốc của Việt Nam vẫn xếp sau Thái Lan.

2.3. Bài toán công nghệ đặt ra và lựa chọn giải pháp
2.3.1. Bài toán công nghệ đặt ra
Những phương pháp phân loại trái cây hiện nay hoặc có giá thành khá cao, hoặc không
đảm bảo tính chính xác. Công nghệ cao sẽ mất chi phí vô cùng lớn, còn quy trình thủ công lại
làm giảm tính chính xác và độ uy tín bị đánh giá thấp.

15


2.3.2. Đề xuất mô hình thay thế đánh giá, phân loại quả trên băng tải tự động
Thiết bị đo được đặt vuông góc với băng tải phụ và đăt cách băng tải phụ khoảng 30 cm
hoặc sẽ tự động thay đổi độ cao với yêu cầu của người dùng sao cho quả xoài khi chạy qua
thiết bị thì bề mặt quả xoài nằm gần tâm giữa camera và khung hình của camera có thể chứa
toàn bộ bề mặt quả.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-5:
Quá trình tác các loại quả theo theo yêu cầu

Hệ thống băng chuyền là các mắt xích nối tiếp nhau, mỗi mắt sẽ đặt 1 quả lên và có thể
xoay đa hướng, cụ thể là 2 hướng trái phải để quả có thể nghiêng sang các ô phân loại.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-6:
Mô hình tổng quan thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài

Mô hình đánh giá, phân loại chất lượng quả trên băng tải tự động được mô tả như hình
2-4 và 2-5 với quá trình như sau:


Bước 1: Từng quả Xoài được đặt lên băng tải, khâu này có thể tự động hoặc thủ công
sao cho khoảng cách đều nhau



Bước 2: Khi quả xoài chạy qua vùng đặt cảm biến hồng ngoại, khối xử lý trung tâm
sẽ nhận được thông tin quả xoài đang chạy tới gần vùng chụp, mục đích của bước
này em sẽ trình bày trong phần thuật toán xử lý ảnh.
16




Bước 3: Khi quả xoài chạy đến vùng chụp, thực hiện công việc chụp ảnh quả Xoài
qua camera và tiến hành phân tích



Bước 4: Sau 1 thời gian phân tích, khối xử lý ra quyết định phân loại quả Xoài này
vào từng nhóm phân loại, được chia ra ở mức độ khuyết tật bề mặt, chất lượng quả.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-7:
Sơ đồ tổng quan thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng chuyền

Sơ đồ tổng quan phần cứng hệ thống thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng
tải tự động bao gồm:


Khối nguồn



Khối xử lý trung tâm



Khối đo bao gồm cảm biến hồng ngoại và Camera, riêng khối LED tương tác tác
gián tiếp với thiết bị bằng việc cung cấp ánh sáng tự nhiên



Khối hiển thị LCD kết nối với bộ xử lý được đặt phía trên băng tải.

2.3.3. Mô hình thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài cầm tay
Thay vì lắp đặt trên băng tải, trong 1 quy trình tự động như phân xưởng, người dùng có
thể sử dụng thiết bị như một máy ảnh với kích thước nhỏ gọn trong lòng bàn tay khi đi trưng
thu trực tiếp. Sau khi khởi động thiết bị, người dùng đặt thiết bị vuông góc với bề mặt quả và
bấm nút chụp hình, thao tác lặp lại với các mặt còn lại của quả, áng chừng mỗi quả chỉ cần
chụp từ 3-4 hình ảnh, khi đó camera làm nhiêm vụ thu nhận hình ảnh, sau đó đưa những hình
ảnh đó vào bộ xử lý trung tâm qua bus nối giữa chúng. Dữ liệu hình ảnh được bộ xử lý trung
tâm xử lý hình ảnh. Luồng xử lý hình ảnh, trích xuất sẽ thu được các thông tin cần thiết như
đặc tính màu, phần khuyết tật (đen) trên bề mặt quả. Từ đó đưa ra kết luận quả xanh/chín và
đạt/không đạt.

17


Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-8:
Mặt dưới thiết bị đánh giá chất lượng quả cầm tay

Thiết bị cầm tay được thiết kế với kích thước hợp lý, sử dụng đèn LED để giúp camera
có thể tập trung hơn vào bề mặt vật thể cần đo. ngoài ra sử dụng pin dự phòng để cung cấp
điện cho thiết bị có thể hoạt động liên tục không cần nguồn, giúp cho công nhân có thể vận
dụng, di chuyển hệ thống một cách linh hoạt tại những nơi không có điện hay không tiện kết
nối.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-9:
Sơ đồ tổng quan thiết bị cầm tay

Đối với thiết bị cầm tay, phần cứng hệ thống được rút gọn lại như Hình 2-7 gồm:
camera, bộ vi xử lý trung tâm, và màn hình cảm ứng LCD 3,5 inch hiển thị giao diện người
dùng.
2.3.4. Lựa chọn thiết bị phần cứng
a) Phân tích lựa chọn bộ xử lý trung tâm
Đối với hệ thống của đề tài này, bộ xử lý trung tâm là trái tim của hệ thống, đảm bảo
duy trì các hoạt động xử lý một cách trơn tru, yêu cầu nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng. Có một
số lựa chọn như: Máy tính PC, FPGA, máy tính nhúng. Các ưu, nhược điểm của chúng được
trình bày trong Bảng 2-1.

Bộ xử lý trung tâm

Máy tính PC

FPGA

Máy tính nhúng

18


Kích thước

To, cồng kềnh

Nhỏ gọn

Nhỏ gọn

Tốc độ xử lý

Cao

Cao

Trung bình

Tiêu thụ điện năng

Cao

Thấp

Thấp

Giá thành

Cao

Cao

Thấp

Bảng GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-1:
Bảng so sánh các bộ xử lý trung tâm

Ta tổng kết thông tin từ bảng trên như sau:


Máy tính PC rất cồng kềnh, không thể đặt tại các tuyến đường, tiêu thụ nhiều điện
năng và giá thành tương đối cao;



FPGA khả năng xử lý tín hiệu tốt, nhanh, tuy nhiên giá thành là khá cao. Giá chỉ
riêng một con chip FPGA đã từ 10-30$;



Máy tính nhúng Raspberry Pi có kích thước rất nhỏ gọn, tiêu thụ ít điện năng mà giá
thành lại khá rẻ.

Do đó, đề tài sử dụng máy tính nhúng Raspberry Pi, với kích thước rất nhỏ gọn, chỉ
xấp chỉ một chiếc điện thoại, chạy hệ điều hành mở linux, tốc độ xử lý vừa đủ, mà giá thành
lại khá rẻ (giá chỉ 30-40$). Raspberry Pi thực hiện thu thập hình ảnh từ camera, xử lý số liệu
ngay tại hiện trường mà không cần truyền về trung tâm giám sát.
Raspberry Pi là một máy tính có kích thước nhỏ gọn chỉ bằng một chiếc điện thoại,
được phát triển tại Anh bởi Raspberry Pi Foundation, phiên bản đầu tiên ra đời vào năm 2012,
với mục đích ban đầu là thúc đẩy việc giảng dạy về khoa học máy tính cơ bản trong các
trường học. Raspberry Pi chạy hệ điều hành Linux. Phiên bản đầu bao gồm bộ xử lý
ARM1176 700MHz, 256MB RAM (Hình 2-9).

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-10:
Bộ vi xử lý Raspberry Pi3

Tháng 2 năm 2015, thế hệ thứ hai được phát hành với nhân ARM Cortex A7 900MHz
và 1GB RAM. Đến tháng 1 năm 2016, phiên bản mới nhất và mạnh nhất hiện nay của
19


Raspberry được phát hành. Raspberry Pi 3 ra mắt với nhiều cài tiến mới, tích hợp wifi sẵn
trên bo mạch, nhân ARM Cortex A53 1.2GHz, 1GB RAM. Do đó, hệ thống lựa chọn dùng bộ
xử lý trung tâm là Raspberry Pi 3.Trên bo mạch Raspberry Pi 3 có CPU, GPU, RAM, khe
cắm microSD, Wifi, Ethernet, bus CSI camera và 4 cổng USB 2.0.
Raspberry Pi sử dụng lõi ARM chứ không phải x86 như của Intel, do đó nó sử dụng tập
lệnh rút gọn RISC và tiêu thụ điện năng rất thấp. Toàn bộ mạch có thể hoạt động với nguồn
5V, 700mA tức chỉ tiêu hao 3.5W mỗi giờ.
Thông số Raspberry Pi 3:


CPU ARM Cortex-A53 Qualcore 1.2GHz 64bit



1GB LPDDR2 memory



Hỗ trợ wifi 802.11n



Dual core VideoCore IV



1 Ethernet port, 1 HDMI, 4 USB 2.0

b) Phân tích lựa chọn camera
Để thu nhận hình ảnh bề mặt quả xoài, ta cần có camera. Khi lựa chọn camera cho
Raspberry Pi, ta có một số lựa chọn là: Picamera hoặc USBcamera. Picamera được nối với
Raspberry Pi qua bus riêng có sẵn của trên bo mạch, còn USBcamera sẽ được nối qua cổng
USB trên bo mạch.
Theo tài liệu của nhà sản xuất Raspberry Pi, tốc độ gửi dữ liệu từ Picamera đến
Raspberry nhanh hơn so với dùng USBcamera. Camera từ hãng Waveshare có thể điều chỉnh
được tiêu cự của camera, camera từ nhà sản xuất raspberry không thể điều chỉnh được. Do đó,
đề tài sử dụng Picamera của Waveshare để phù hợp với yêu cầu bài toán đã đặt ra (Hình 210).
Thông số camera:


5 megapixel OV5647



Thay đổi được tiêu cự



CCD size: 1/4inch, Kích thước 32mm  32mm



Aperture (F): 2.0



Focal Length: 6MM (adjustable)



Diagonal: 75.7 degree



Sensor best resolution: 1080p



Hỗ trợ video: 1080p30, 720p60, 640x480p60 / 90 video

20


Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-11:
Camera Waveshare

c) Lựa chọn màn hình hiển thị
Đối với thiết bị đánh giá chất lượng quả xoài trên băng tải tự động, có thể sử dụng màn
hình máy tính để hiển thị, tùy theo kích cỡ mà người sử dụng mong muốn, được kết nối với
máy tính Raspberry Pi3 qua cổng HDMI.
Đối với thiết bị cầm tay, ngoài chức năng hiển thị, màn hình còn sử dụng để điều khiển,
vì vậy yêu cầu đặt ra là một màn hình cảm ứng. Tùy vào giá tiền ta có thể chọn các loại màn
hình kích cỡ khác nhau từ 3.2inch đến 7inch và cảm ứng điện trở hoặc cảm ứng điện dung.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-12:
Màn hình cảm ứng Waveshare 7inch

Thông số của màn hình cảm ứng Waveshare:


Độ phân giải cao 1024×600;



Công nghệ màn hình IPS screen, góc nhìn rộng hơn, hiển thị nhiều hơn;



Giao thức chuẩn HID, dễ dàng tích hợp vào hệ thống của bạn;
21




Màn hình sử dụng cảm ứng điện dung Capacitive touch control;



Đối với mini-PCs khác, người dùng không được hỗ trợ trình điều khiển (driver);



7inch HDMI LCD có thể làm việc như một màn hình máy tính với kết nối HDMI;



Giao tiếp HDMI cho hiển thị giao tiếp USB cho cảm ứng;



Màn hình có nút Back light điều chỉnh tắt/bật;



Trên Raspberry Pi, hỗ trợ Raspbian, Ubuntu, cảm ứng đơn điểm và không cần cài đặt
driver;

Trong đồ án này, do yếu tố có sẵn màn hình, nên em chọn màn hình cảm ứng Waveshare
7inch HDMI LCD (C), 1024×600, IPS với ưu điểm chỉ cần kết nối qua cổng USB và cổng
HDMI với Pi là có thể cảm ứng, sử dụng cảm ứng điện dung giúp dễ điều chỉnh miêu tả như
Hình.
d) Cảm biến hồng ngoại
Sử dụng module LED thu phát hồng ngoại MH-IR01 với mức tín hiệu đầu ra là 0-1, có
độ nhạy điều chỉnh được qua biến trở và khi thực nghiệm sẽ cần điều chỉnh cho phù hợp.

Hình GIẢI PHÁP YÊU CẦU THIẾT BỊ PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-13:
Mắt thu phát hồng ngoại MH-IR01

Thông số kĩ thuật module MH-IR0:


Nguồn cấp: VCC 3.3V - 5V, có thể sử dụng nguồn trực tiếp từ vi điều khiển



Đầu vào: tín hiệu analog từ mắt thu hồng ngoại



Đầu ra: mức logic 0-1



Khoảng cách phát hiện: 2-30cm



Góc phát hiện: 35o

2.3.5. Tổng quan hệ thống phần mềm
a) Hệ điều hành

22


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×