马铃薯作为我国一种常见的农产品，以其营养价值高，深加工产品种类丰富受到人们的喜爱，2015年1月6日农业部正式启动“马铃薯主食化”国家战略使得马铃薯的种植业得到进一步的发展。随着马铃薯种植面积的增大，马铃薯的收获成为影响马铃薯产业化发展的一个重要因素。现有的机械化收获方式收获后的马铃薯会掺杂有大量土块和石块，需要依赖人工进行捡拾，降低了马铃薯的收获效率，增加了成本。
    本设计提供了一种基于机器视觉的马铃薯智能除杂装置。可一次性自动完成马铃薯的输送、马铃薯和杂物视频信息采集、图像裁剪、图像增强、图像分割、形态学处理和杂物剔除。该装置由移动底座、固定支架、图像采集检测控制箱、剔除装置和输送装置等组成。移动底座，可用于存放气泵和其他工具，底部装有轮子，方便设备在不同场所转移；固定支架，用于安装图像采集检测控制箱、剔除装置和输送装置；图像采集检测控制箱，通过CCD相机实时获取马铃薯和杂物的视频信息，以获得更多的信息量，利用图像处理技术，实现图像裁剪、图像增强、形态学处理和目标物形心位置的确定；剔除装置，利用机电一体化技术将目标物形心坐标发送至PLC，PLC控制剔除装置完成剔除。经试验，该装置对目标物的识别正确率为95.3%，可用于马铃薯杂物的检测分选。
    基于机器视觉的马铃薯智能除杂装置工作时，接入220V交流电，启动后可对含有杂物的马铃薯进行检测和剔除。其具体工作过程如下：设备在接通电源后，通过安装在图像采集检测控制箱右侧的控制按钮启动图像显示屏。将图像采集检测控制箱与计算机连接，打开相机并调节相机高度，确保相机可采集到整个输送带范围的图像。打开光源，通过旋转调节旋钮，调整光源的亮度，确保获取清晰的图像。启动电动滚筒，根据需要调节滚筒转速。将含有杂物的马铃薯放置在设备的一端，输送带在电动滚筒的带动下转动，含有杂物的马铃薯在输送带上向前运动。当含有杂物的马铃薯运动到图像采集检测控制箱的正下方时，图像采集检测控制箱内传感器的接收端接收到样品信号，并将信号传至PLC，PLC通过COM3接口实现与计算机的通讯，进而控制CCD相机采集含有杂物的马铃薯的视频信息，当CCD相机采集到马铃薯的视频信息时，通过PLC的COM3接口将数据传至计算机。经图像处理技术确定杂物的形心坐标，将坐标值返回至PLC。当检测到杂物时，PLC控制继电器的开合进而控制气缸的运动来完成杂物的剔除，马铃薯则继续向前输送。