对柑橘进行品质检测和分级是提高柑橘附加价值的重要途径。目前大多数柑橘类农产品的分选机还是通过流水线机械设备进行分选,受限于分级设备的大型化,不能适用于柑橘现场分级和转场作业的分级需求;另外很多小型农户主要以人工分选为主,人工分选不准确性和分级作弊等问题会影响柑橘分选品质保证。在机器视觉检测分级技术方面,机器视觉有着检测精度高和无损检测等优点,已成为农产品检测分级技术的热点研究内容。为保证柑橘的分级品质,高精度的检测系统和柑橘全表面图像信息的获取是重要前提条件。本文主要针对柑橘全表面图像信息的获取这个难点问题,以脐橙为研究对象,设计一种基于机器视觉的能够获取柑橘全方位表面图像信息的小型自动化分级设备。1.本文广泛查阅国内外有关柑橘类水果的资料,采用产品模块化设计方法确定柑橘外观品质自动化分级设备的总体设计方案;2.根据总体设计方案,完成自动化柑橘分级装备的三维建模、重要传动系统的详细设计计算以及动力选型;3.针对多角度全方位表面图像信息获取问题,设计一种新型的柑橘翻转机构并对其关键传动轴进行有限元分析,对柑橘的翻转运动进行动力学分析;4.基于以上设计基础进行加工图纸的绘制,完成分级装备零部件的加工制造以及各模块单元的组装,最终搭建出自动化分级装备的样机实体;5.设计以单片机和机器视觉相结合的自动化分级系统方案,对控制系统和视觉系统的关键元器件进行硬件选型和软件设计,编写视觉系统处理程序代码和运动控制系统的程序代码,结合整机装备进行样机调试;6.最后通过柑橘分级的准确率试验和成功率试验,验证本文设计的柑橘外观品质自动化分级装备可以实现预期功能满足使用要求。