[发明专利]一种用于禽蛋裂纹识别的音频传感器的检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于禽蛋裂纹识别的音频传感器的检测装置及方法，该装置包括音频采集卡、上位机、支架以及安装在所述支架上的凸轮轴和触发器，由上至下设置在支架上的音频传感器、激励棒和标准球，凸轮轴上的凸轮为半圆环形，激励棒的中间与支架铰接，激励棒的一端位于凸轮轴的下方，能够被凸轮轴上的凸轮压下，另一端能够落到标准球，本发明通过不同音频传感器采取同一激励棒和标准球之间的信号，并建立分析方法将采集信号相关性好的音频传感器归为一组，以消除音频传感器的系统误差，提高禽蛋裂纹检测的准确率。

技术领域

本发明涉及传感器性能检测领域，尤其涉及一种用于禽蛋裂纹识别的音频传感器的检测装置及方法。

背景技术

有裂纹的禽蛋极易受到致病微生物的污染而很快腐败变质，对其进行在线检测和及时处理，有利于保障食品质量安全、减少经济损失。由于人工检测禽蛋裂纹的效率低且准确率受人为因素影响大，开发自动化裂纹检测技术及装置是禽蛋商品化处理的必然。

国内外学者对禽蛋蛋壳裂纹检测已有较多研究报道，从研究结果看，采用音频检测技术，其成本和实用性远高于利用机器视觉检测技术。目前，国外已经商业化应用的禽蛋裂纹检测技术及装置均采用音频检测技术。其主要流程为：对禽蛋进行敲击激振，利用音频传感器对其激振所产生的音频信号进行数据采集，再通过音频信号分析，提取其特征参数，利用建立的判别模型进行识别，最终判定禽蛋是否存在裂纹。但在具体实施过程中，只有激振装置敲击到裂纹区域时，激振波才会表现出裂纹蛋应有的信号特征，而非裂纹区域的音频信号与正常蛋的激振信号相似。为实现禽蛋全表面检测，通常采用多点激振，多音频传感器采集的方式，以满足生产线的在线要求。由此带来的问题是，采用多个音频传感器时，音频传感器自身的信号采集误差，即系统误差难以控制，导致不同音频信号间可比性差，直接导致裂纹蛋检测准确率低，难以商业化应用。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于禽蛋裂纹识别的音频传感器的检测装置及方法，将采集信号一致性和互相关性符合要求的音频传感器归为一组，以消除音频传感器的系统误差，提高禽蛋裂纹检测的准确率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于禽蛋裂纹识别的音频传感器的检测装置，包括音频采集卡、上位机、支架以及安装在所述支架上的凸轮轴和触发器，由上至下设置在支架上的激励棒和标准球；

所述凸轮轴与动力装置连接，动力装置使凸轮轴绕自身轴线旋转，所述凸轮轴上的凸轮为半圆环形，所述激励棒的中间段与支架铰接，激励棒的一端位于凸轮轴的下方，能够被凸轮轴上的凸轮压下，另一端能够落到标准球，当凸轮轴上的凸轮压下激励棒的一端，激励棒的另一端离开标准球，当凸轮轴上的凸轮脱离激励棒的一端，激励棒的另一端落在标准球上；

所述触发器位于凸轮轴的正下方，待测音频传感器安装于激励棒的上方，触发器和音频传感器均与音频采集卡电连接，当凸轮轴上的凸轮外缘脱离激励棒的一端时，触发器触发音频采集卡，音频采集卡采集音频传感器的信号；

所述上位机与音频采集卡电连接，上位机接收音频采集卡的信号，通过记录和对比不同音频信号的相似度，筛选出相关性、一致性符合要求的音频传感器组成一组音频传感器阵列。

优选地，所述动力装置为步进电机，所述凸轮轴与步进电机的电机输出轴连接。

优选地，还包括开关电源，所述步进电机和触发器均与开关电源电连接。

优选地，所述支架包括传感器支架、激励棒支架和标准球支架，所述音频传感器安装于传感器支架上，所述激励棒的中间段与激励棒支架铰接，所述标准球安装于标准球支架上，所述支架还包括能够使传感器支架和标准球支架进行上下移动并定位的移动定位机构。