[发明专利]一种基于高光谱技术的球形水果的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水果分级检测装置，尤其是涉及一种基于高光谱技术的球形水果的检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断地提高，对于水果的品质要求也越来越高，然而目前国内市场上销售的水果基本上没有经过严格的分级，导致水果内外部品质参差不齐。传统的分级方法主要采用人工分级，通过人的直观感觉对水果进行检测分级，这种方式不仅效率低下，识别准确率也不稳定，导致市场上销售的水果不仅很难满足人们多样化的需求，也严重制约了国内水果的出口。

近几十年来，随着机器视觉技术的不断发展，特别是高光谱技术的兴起，使得在线检测水果的内外部品质成为可能。目前国内基于高光谱技术对水果检测的装置还比较少，大都停留在实验室研究阶段。公开号：CN204269559U专利文献，公开了一种椭球形水果全表面高光谱图像在线采集装置，利用设计的滚轮可以实现对椭球形水果进行翻滚，从而实现对椭球形水果全表面高光谱图像的采集。但是该装置对于光谱图像的采集是在水果不断运动下获取的，使得光谱图像的噪声比较多，对于后续的处理分析也增加了难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，安装使用方便，适合于水果严格分级的基于高光谱技术的球形水果的检测装置，它解决了现有水果检测分级装置技术上存在的上述问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于高光谱技术的球形水果的检测装置，包括检测装置前端的入料斗、及连接检测装置的计算机控制系统，所述入料斗经安装有拨料轮的输料管管端连接采集箱，于采集箱底部出口处设有由汽缸驱动的推料块，出口处推料块下方装有由电机驱动的承接轮，以及衔接收集箱的导料槽。

本发明所述的一种基于高光谱技术的球形水果的检测装置，其特征还在于：

所述输料管为倾斜一定角度的空心圆管，拨料轮通过轮轴安装于空心输料管中部设置的圆形过渡部。

所述拨料轮中心为一由电机与联轴器驱动的实心圆柱，实心圆柱外圆部开有一个凹槽，沿实心圆柱外圆其余部位装有若干双排小滚轮组。

所述采集箱顶端正中位置装有CCD摄像头，正下方装有成像光谱仪，四面装有卤素灯，所述CCD摄像头通过线路与计算机控制系统连接；所诉采集箱一侧开有一与输料管出口相通的圆形孔，采集箱的底部为斗状斜面，斗底正中位置开有一长方形出料口。

所述成像光谱仪的侧部装有一部与触发器连接的光线传感器。

所述推料块有两个，沿采集箱出料口长度方向对称布置，推料块一侧连接汽缸的伸缩杆，推料块另一侧设有斜面的底板面上开有一半圆形开口，两推料块半圆形开口相互接合时构成一个对球形水果进行定位的圆形孔；所述推料块的斜面与采集箱的底部出料口处斗状斜面相吻合。

所述承接轮通过转轴固定在承接轮支座上，经联轴器与驱动电机连接；所述承接轮圆柱体的外圈均布一圈叶片，叶片外侧包覆有橡胶层。

所述衔接收集箱的导料槽两侧设有挡板，导料槽中间靠上位置装有一块由导料槽背面安装的步进电机驱动回转的转板，转板下方设有一块隔板。

所述入料斗与输料管连接处为圆弧形滑落部。

所述拨料轮的实心圆柱和小滚轮均为橡胶材料。

本发明基于高光谱技术的球形水果的检测装置，相对于现有球形水果检测技术，具有如下的优点和效果：

1.本发明检测装置结构紧凑，各部分的工作原理简单，易于生产制造；

2.本发明检测装置的拨料轮结构，能将水果有序单个的往下输送，为后续的分析处理提供了方便；

3.本发明检测装置采用两推料块底板面半圆形开口接合时构成的圆形孔对球形水果进行定位，再配合下方承接轮的作用，实现对球形水果的翻滚，从而使得CCD摄像头能够全表面获取球形水果的光谱图像；

4.本发明检测装置多处与球形水果接触的构件部位采用了橡胶材料，有效地减少了检测中对水果的损伤；

5.本发明检测装置对于球形水果光谱图像的采集是在水果静止在圆形孔定位时进行的，因此能够大大减少获取图像时由运动所引起的震动和噪声，采集图像信息准确度高。

附图说明

图1是本发明基于高光谱技术的球形水果的检测装置结构示意图；

图2是本发明检测装置拨料轮结构示意图；

图3a和图3b是本发明检测装置采集箱结构示意图；

图4是本发明检测装置推料块结构示意图；

图5是本发明检测装置承接轮结构示意图；

图6是本发明检测装置导料槽结构示意图。