Development of a Compact Automatic Sorting Machine for Kazakhstani Apple Varieties Based on Computer Vision

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/agriengineering8070292
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Sorting apples by product category is a key stage of harvest preparation, especially for small and medium-sized farms, where traditional manual sorting leads to high labor intensity. This article presents the development and experimental study of a compact apple-sorting machine based on computer vision, color assessment, and indirect fruit-weight estimation. The designed machine was adapted for Kazakhstani apple varieties and integrates low-cost parts: a fruit feeding and positioning module, a computer vision system with an image processing unit, PLC-based control, and a sorting actuator. The decision-rule procedure uses color and visual geometric parameters of images, and classification by regression analysis. Statistical analysis identified projected fruit area as the primary predictor for indirect weight estimation using the proposed regression model. The model robustness and classification accuracy were assessed by confusion matrices and main validation metrics. The influence of conveyor speed on the stability of sorting was observed. The experimental results indicated that the optimal operating mode for the machine is an apple transport speed of 0.16 m/s, where sorting throughput is approximately 400 kg/hour, with an average accuracy of 92%. The proposed machine provides sufficient real-time sorting accuracy with a simple, cost-effective machine design and can be used as a useful sorting solution in small and medium-sized farms.