[发明专利]一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法及系统

权利要求书

1.一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于

所述方法采用以下装置实施：

包括传送机构，用于输送谷粒至分类操作机械机构上方；传送机构包括输送带（2）、直流减速电机（10）和固定台，固定台上开有一道矩形槽，输送带（2）安装在矩形槽内，输送带（2）的主动轮连接直流减速电机（10）的输出轴，由直流减速电机（10）带动输送带（2）运动，分类操作机械机构位于输送带（2）出口处的矩形槽正下方；

包括光强检测采集装置，位于传送机构正上方，向谷粒发射光并将采集获得谷粒反射的光强电压信号传送到单片机；

所述的光强检测采集装置包括多波段LED阵列（3）、印刷电路板（9）和反射光强信号采集系统（4），多波段LED阵列（3）和反射光强信号采集系统（4）均安装在印刷电路板（9）的底面，印刷电路板（9）位于传送机构的输送带（2）正上方，反射光强信号采集系统（4）位于多波段LED阵列（3）的中心；反射光强信息采集系统（4）采集谷粒在光照射下的反射光电压信号的模数转换值；

所述的反射光强信息采集系统（4）包括硅光电池、聚焦镜头和集成运算放大器，聚焦镜头竖直向下安装，并使聚焦镜头的焦点位于硅光电池的照射敏感区，硅光电池固定在印刷电路板（9）底面，硅光电池经集成运算放大器连接单片机；

包括单片机，光强检测采集装置经单片机连接分类操作机械机构；

包括分类操作机械机构，由单片机传送来的分类信号对传送机构传送来的谷粒执行谷粒分类操作，进行分拣；分类操作机械机构包括舵机（8）和分向板（11），舵机（8）的输出轴与分向板（11）连接，分向板（11）位于输送带（2）出口处的矩形槽的正下方；

所述方法包括如下步骤：

经光强检测采集装置的多波段LED阵列（3）向在输送中的谷粒发射多次入射光，经谷粒漫反射后通过反射光强信息采集系统（4）的硅光电池接收光信号并转换为电信号，获得不同波长下的光强电压信号，将光强电压信号通过预设的分类模型处理转换为该谷粒的分类结果，根据分类结果对被测谷粒（1）进行分类。

2.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述发射多次入射光为依次发射不同峰值波长的光。

3.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述的光强电压信号是由硅光电池通过光电效应生成的光电流经比例放大转换获得。

4.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述的入射光的各个峰值波长均在硅光电池的相对光谱灵敏度范围内，使得硅光电池在所有使用的LED波长下均有光电效应。

5.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述不同峰值波长需根据谷粒检测目标的不同和谷粒检测成分的不同而定。

6.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述的多波段LED阵列（3）包括沿圆周依次均布阵列的三组相同的LED灯组，每组LED灯组均包括多个不同的LED灯，三组LED灯组中LED灯的排列顺序均相同，每组中各个LED灯的峰值波长均不相同，所有LED灯朝向反射光强信息采集系统（4）正下方的传送机构上。

7.根据权利要求1所述的一种基于多波段LED阵列的谷粒分类方法，其特征在于：所述的多波段LED阵列（3）包括沿圆周依次均布阵列的三组相同的LED灯组，三组LED灯组中各峰值波长相同的三个LED灯依次串联后一端经限流电阻RC连接到三极管集电极，另一端接电源，三极管发射极接地，三极管基极经限流电阻RB连接单片机的控制端。