发明名称 一种谷物实时检测与分级的机器视觉系统
摘要 本实用新型公开了一种谷物实时检测与分级的机器视觉系统。本系统由动力和传动机构、计算机视觉识别机构、单粒化装置、自动分级机构组成。谷粒从进料口进去后先由动力和传动机构控制好速度,再经由单粒化装置使得谷粒一个个的向前输送,单粒化的谷粒再由计算机视觉识别机构采集图像,采集到的图像通过图像处理后得到每个谷粒的形状、色泽、大小、表面光滑度、表面缺陷等特征信息,再通过模式识别来确定谷粒的等级。整个过程中对每个谷粒进行跟踪,当标定等级后的谷粒到达出料区时经由计算机视觉识别机构的控制模块,来控制谷粒的自动分级机构,把识别好的谷粒经由出料口自动落入收集箱中。从而提高对谷物的自动化检测与分级水平。
申请公布号 CN202114018U 申请公布日期 2012.01.18
申请号 CN201120150796.0 申请日期 2011.05.12
申请人 浙江大学 发明人 成芳;陈丰农;崔东苏
分类号 B07C5/00(2006.01)I 主分类号 B07C5/00(2006.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 林怀禹
主权项 一种谷物实时检测与分级的机器视觉系统,其特征在于它包括动力和传动机构、计算机视觉识别机构、单粒化装置和自动分级机构;其中:1)动力和传动机构:包括步进电机(14)、电机上的主动齿轮(16)、内齿轮(8)、环形边框(7)和中心轴(12);步进电机(14)通过其轴上的主动齿轮(16)与内齿轮(8)啮合,内齿轮(8)安装在环形边框(7)的下端面,内齿轮(8)和环形边框(7)同轴安装在中心轴(12)上;2)计算机视觉识别机构:包括相机(20)、采集卡(21)、环形光源(19)、支架(15)、计算机(1)、位置传感器(10)、定位传感器(11)、定位盘(13)和控制模块(27);支架(15)固定在机构箱体上,支架(15)从上往下依次安装有相机(20)和环形光源(19),相机安放在盛放谷物槽一侧的正上方,环形光源(19)的中心与相机(20)的中心同轴安装,相机(20)经采集卡(21)与计算机(1)连接,定位盘(13)安装在位于内齿轮(8)下方的中心轴(12)上,定位盘(13)与托盘(4)保持同步旋转,定位盘(13)上分布着与托盘(4)上谷粒槽(28)相同个数的位置孔,定位盘(13)上还设有一个定位孔,定位孔位于与其中一个位置孔和中心轴(12)同一直线上,定位传感器(11)与位置传感器(10)分别位于定位孔和位置孔正上方,计算机(1)通过串口与控制模块(27)相连;3)单粒化装置:包括圆锥体(2)、托盘(4)、四块挡板(22、23、25、26)、两个电动刷子(24);圆锥体(2)和托盘(4),从上而下依次同轴安装在环形边框(7)的上端面的中心轴(12)上,托盘(4)端面圆周均布有能盛放谷物的谷粒槽(28),托盘(4)外圆与环形边框(7)内孔为转动配合,四块挡板分别斜向分布在未通过所述相机(20)视场的环形边框(7)的半圆体上,每块挡板的一端与圆锥体(2)下边缘相接,每块挡板的另一端与环形边框(7)相接,四块挡板(22、23、25、26)中心角为90°~120°,两个电动刷子(24)分别安装在靠近所述相机(20)一侧的三块挡板间的环形边框(7)边缘;4)自动分级机构:包括与托盘(4)上谷粒槽(28)相同个数的弹簧铰链托片(5)、三块电磁铁(6)和三个收集箱(9);每片弹簧铰链托片的一端等分安装在托盘(4)的销轴(29)中,每片弹簧铰链托片伸出托盘(4)外的一端均有挡片,每片弹簧铰链托片与谷粒槽(28)宽度相同,三块电磁铁(6)固定在环形边框(7)的边缘上,与弹簧铰链托片(5)的位置相对应,三块电磁铁 (6)的拨片能与弹簧铰链托片相接触,三个收集箱(9)分别放在各自电磁铁对应槽的正下方,每个等级对应一个收集箱,控制模块(27)与三块电磁铁(6)相连,控制模块(27)发出信号控制电磁铁(6),电磁铁(6)的拨片拨住弹簧铰链托片(5)挡片边缘,随着托盘的旋转,托盘上的谷粒槽中谷粒能掉入到下面对应的收集箱里。
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